К классу корпоративных ос можно отнести microsoft windows nt

Классификация операционных систем

Первые
ОС для персональных компьютеров
относились к локальным
ОС, т.к. они
устанавливались на отдельных несвязанных
между собой компьютерах и организовывали
работу одного конкретного ПК. К локальным
ОС относились операционная система MS
DOS, ранние версии OS/2.

В
90-е годы практически все операционные
системы, занимающие заметное место на
рынке, стали сетевыми.
Сетевые операционные системы, позволяют
не только рассредоточить пользователей,
но и организовать распределенное
хранение и обработку данных между
несколькими компьютерами сети. Любая
сетевая операционная система, с одной
стороны, выполняет все функции локальной
операционной системы, а с другой стороны,
обладает некоторыми дополнительными
средствами, позволяющими ей взаимодействовать
по сети с операционными системами других
компьютеров. Программные модули,
реализующие сетевые функции, появлялись
в операционных системах постепенно, по
мере развития сетевых технологий,
аппаратной базы компьютеров и возникновения
новых задач, требующих сетевой обработки.

Сетевые ОС должны
выполнять функции обычных ОС (доступ к
диску, хранение файлов, использование
памяти), а также функции защиты данных,
размещенных на файловых серверах, от
несанкционированного доступа и управлять
правами пользователей.

Сетевые
функции сегодня встраиваются в ядро
ОС, являясь ее неотъемлемой частью.
Операционные системы получили средства
для работы со всеми основными технологиями
локальных и сетей, а также средства для
создания составных сетей.

Особое
внимание в течение всего последнего
десятилетия уделялось корпоративным
сетевым операционным системам. Их
дальнейшее развитие представляет одну
из наиболее важных задач и в обозримом
будущем. Корпоративная операционная
система отличается способностью хорошо
и устойчиво работать в крупных сетях,
которые характерны для больших
предприятий, имеющих отделения в десятках
городов и, возможно, в разных странах.
Таким сетям органически присуща высокая
степень гетерогенности (неоднородности
по составу) программных и аппаратных
средств, поэтому корпоративная ОС должна
взаимодействовать с операционными
системами разных типов и работать на
различных аппаратных платформах. К
настоящему времени достаточно явно
определились лидеры в классе корпоративных
ОС – это Novell NetWare, Microsoft Windows NT и Windows 2000,
Windows ХР, а также UNIX-системы различных
производителей аппаратных платформ.

Для
корпоративной ОС очень важно наличие
средств
централизованного администрирования
и управления,
позволяющих
в единой
базе данных хранить учетные записи о
десятках тысяч пользователей, компьютеров,
коммуникационных устройств и модулей
программного обеспечения, имеющихся в
корпоративной сети. В современных
операционных системах средства
централизованного администрирования
обычно базируются на единой справочной
службе.

Операционные
системы могут быть классифицированы
как клиентские
и серверные..
Серверные ОС устанавливаются на
центральных компьютерах сети, называемых
серверами, а клиентские ОС организуют
работу рабочих станций

Операционные
системы могут быть классифицированы
однопользовательские
и многопользовательские.

Главное
отличие этих ОС- это наличие в
многопользовательских системах средств
защиты информации каждого пользователя
от несанкционированного доступа других
пользователей.

К
однопользовательским ОС относятся
ранние версии OS/2,
Windows 95, Windows 98, Windows Me.

К
многопользовательским ОС относятся
UNIX, Windows NT,
Windows
2000 Professional,
Windows XP.

Современным
операционным системам присуща
многоплатформенность,
то есть способность работать на различных
типах компьютеров. Исключением пока
является ОС NetWare, все версии которой
разработаны для платформы Intel.

Операционные
системы могут быть классифицированы
по
количеству процессоров,
которое может поддерживать данная
операционная система.

Начиная
с Windows
2000 ОС фирмы Microsoft
являются многопроцессорными.

Соседние файлы в папке Лекции. Все темы!

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ

На дворе 21 век — век информационных и телекоммуникационных технологий. Появилось большое количество организаций, специализирующихся на той или иной отрасли компьютерных технологий, так как это наиболее актуальное и, идущее вперед, направление [1].

Сегодня, в любой стране, в частности России, становление нормальных рыночных отношений просто видится невозможным без применения современных операционных систем и технологий, в частности сетевых операционных систем, которые уже “прочно обосновались” абсолютно во всех социально значимых видах жизнедеятельности человека.

Компьютеры и электронные гаджеты прочно вошли в нашу жизнь и изменили привычный уклад жизни человека прошлого столетия – человек ежедневно использует их для обучения, на работе или дома [2, c.94].

Но, очевидно то, что без операционной системы, компьютер представляет из себя всего лишь набор различных микросхем. Именно благодаря операционной системе работают все используемые нами программы, и именно от операционной системы, прежде всего, зависит производительность и скорость деятельности на компьютере.

Нельзя не сказать о том, что отличительным знаком нашего времени является появление различных новых и усовершенствованных Интернет технологий, а также создание огромного числа так называемых технических ноу-хау, например, современные операционные системы. Сегодня то, что не так давно было для нас необычным, перестает быть роскошью и становится обычной частью нашей жизни.

Актуальность моей работы состоит в том, что применяемое в вычислительных сетях сегодня огромное разнообразие типов компьютеров, безусловно, способствует и разнообразию существующих операционных систем, к примеру: для рабочих станций, для серверов сетей уровня отдела и серверов уровня предприятия в целом. Естественно к таким операционным системам предъявляются различные и при этом достаточно серьезные требования как к функциональным возможностям, так и к производительности.

Конечно же, большим преимуществом является свойство совместимости, позволяющее обеспечивать совместное выполнение работы различных операционных систем.

Основное предназначение сетевой операционной системы — организация совместной работы нескольких пользователей на разных компьютерах. Кроме этого, сетевая операционная система позволяет организовать общую файловую структуру, общие базы данных, доступные разрешенным пользователям, так же такая система обеспечивает возможность передачи сообщений и работы над общими проектами.

Говоря о сетевых операционных системах, нельзя не сказать о том, что операционные системы, за свой почти полувековой период существования преодолели достаточно сложный, серьезный, насыщенный событиями путь. Безусловно, большое влияние на непосредственное развитие ОС, в частности сетевых операционных систем, оказали значительные достижения в совершенствовании элементной базы и вычислительной аппаратуры.

Целью данной курсовой работы является – рассмотрение сетевых операционных систем.

Исходя из поставленной цели, можно выделить следующие задачи:

1) изучить теоретические аспекты изучения сетевых операционных систем;

2) провести сравнительный анализ существующих сетевых операционных систем;

3) рассмотреть основные возможности и тенденции развития сетевых операционных систем.

Объектом моего исследования выступают сетевые операционные системы. Предметом исследования являются особенности сетевых операционных систем.

Методологической базой данной работы явились анализ и синтез, индукция и дедукция, методы системного подхода, средства факторного и статистического анализа.

ГЛАВА 1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИЗУЧЕНИЯ СЕТЕВЫХ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ

1.1 Понятие операционной системы

Начнем с того, что операционная система — это совокупность взаимозависимых программ, предназначенные с целью управления всеми возможностями вычислительного устройства [3, с. 134] . Благодаря этим программам осуществляется организация взаимодействия с пользователем. Управление памятью, процессами, и всем программным и аппаратным обеспечением устраняет необходимость работы непосредственно с дисками и предоставляет простой, ориентированный на работу с файлами интерфейс, скрывает множество неприятной работы с прерываниями, счетчиками времени, организацией памяти и другими компонентами.

Разработчики постоянно выпускают усовершенствованные операционные системы и дополнения к ним, с той целью, что ОС должны постоянно улучшаться в таких показателях, как надежность, безопасность, отказоустойчивость. Рынок продаж операционных систем должен быть конкурентоспособным.

Рассмотрим структуру современной операционной системы:[4, с. 105]

• ядро (командный процессор) — с его помощью могут расшифровываться и выполняться команды, другими словами, командный процессор осуществляет перевод команд с языка программ на “машинный” код [5, c. 22];
• базовый модуль — непосредственно управляет системой файлов;
• драйверы — программы для управления устройствами;
• интерфейс — служебная оболочка, осуществляющая взаимодействие пользователя с компьютером;
• утилиты;
• справочная служба.

Как пример, на рисунке 1 приведу пример структурной схемы операционной системы Linux.

Рис. 1 Структурная схема операционной системы Linux

На сегодняшний день можно операционные системы выполняют следующие функции [5, c. 21]:

• Работать с расширенной виртуальной машиной удобно максимально удобно, что дает большое преимущество в экономии времени пользователю-программисту [6, c. 248];
• Эффективность использования ПК, благодаря правильному управлению всеми возможностями операционной системы, становится намного выше [7];
• Обеспечение безопасной организации деятельности.

Тема моей курсовой работы — сетевые операционные системы, поэтому перед тем, как перейти непосредственно к изучению и анализу сетевой операционной системы, необходимо дать понятие определению сетевому ПО.

Сетевое программное обеспечение – это программное обеспечение, которое позволяет организовать работу пользователя в сети. Оно представлено как общим, так и сетевым и специальным программным обеспечением.

На схеме представлен состав сетевого программного обеспечения компьютерных сетей (рисунок 2).

Рис. 2 Состав сетевого программного обеспечения компьютерных сетей

1.2 История сетевой операционной системы

В 80-е годы были разработан стек TCP/IP [8, c. 45], более широко развивался Интернет, стандартизировались технологии локальных сетей, появились персональные компьютеры и соответственно операционные системы для них.

В течение всего десятилетия появлялись новые, более совершенные версии ОС UNIX. Такое разнообразие версий привело к проблеме совместимости, найти решение пытались несколько организаций. В итоге было решено принять стандарты POSIX и XPG, определиться с интерфейсами операционных систем, выпустить несколько версий предназначенных для консолидирования разработчиков на уровне ядра [9].

Еще одним ярким событием начала 80-х годов в истории ОС стало появление персональных компьютеров [6, c. 248]. Такие компьютеры были дешевле, но требовали своей операционной системы.

Первой версией такой ОС стала MS-DOS всем известной компании Microsoft которая не имела дружественного интерфейса и сетевых функций [10, c. 176]. Основной её задачей было управление файлами, расположенных на гибких и жестких дисках в UNIX-подобной иерархической файловой системе, и поочередный запуск программ.

Считая, что при индивидуальном пользовании компьютером и ограниченных возможностях аппаратуры в поддержке мультипрограммирования нет смысла, разработчики исключили механизмы поддержки мультипрограммных систем [11, c. 78]. Все недостающие функции возмещались различными внешними программами. Самое большое влияние на развитие ОС оказала операционная среда Windows компании Microsoft которая представляла собой надстройку над MS-DOS.

В одно время с выпуском версии MS-DOS 3.1 в 1984 году компания Microsoft выпустила Microsoft Networks, который еще называют MS-NET. Частично концепции, которые были заложены в MS-NET, например, такие как введение, в структуру базовых сетевых компонентов — редиректора и сетевого сервера, перешли в более поздние сетевые продукты Microsoft: LAN Manager, Windows for Workgroups, а затем и в Windows NT.

Первая многозадачная операционная система для ПК с процессором Intel-80286 разработанная в результате совместных усилий Microsoft и IBM в 1987 году — называлась OS/2. Данная система обладала такими характеристиками как многозадачность, виртуальная память, содержала (не с первой версии) графический пользовательский интерфейс и виртуальную машину для выполнения DOS-приложений [12, c. 135].

Благодаря тому, что на рынке OS/2 не особо преуспевала, принципы работы сетевых систем LAN Manager и LAN Server нашли свое применение в операционной системе 90-х годов Microsoft Windows NT.

В 90-е годы сетевыми стали все операционные системы, которые занимали высокое место на рынке. Операционные системы получают множество средств для работы с технологиями локальных, глобальных сетей и для создания составных сетей.

Уже во второй половине 90-х производители ОС резко усиливают разработку и поддержку средств для работы с сетью Интернет [13, c. 21].

Особое внимание в течение всего последнего десятилетия уделялось корпоративным сетевым ОС, для которых характерны высокая степень масштабируемости, поддержка сетевой работы, развитые средства обеспечения безопасности, способность работать в гетерогенной среде, наличие средств централизованного администрирования и управления. В эти года лидерами стали Novell NetWare 4.x и 5.0, Microsoft Windows NT 4.0 и Windows 2000, а также UNIX-системы различных производителей аппаратных платформ.

С 2000-х годов наиболее распространёнными операционными системами являются системы семейства Microsoft Windows и системы класса UNIX (особенно Linux и Mac OS) [4, c. 282].

Не стоит выпускать из вида и формирование платформ для мобильных телефонов ныне современных гаджетов, которые невозможно заменить в наши дни. Многим известно, что один из первых телефонов весом около 1.15 кг назывался Dyna-Tac произведенный компанией Motorola в 1973 году. Вскоре мобильные телефоны приобрели нынешний внешний вид, но самой главной проблемой того времени была разработка единой системы связи (стандарта) для их взаимодействия.

Начиная с 1980 по 1990 годы стандарты сотовой связи менялись, и совершенствовались очень стремительно, что оставляло отпечаток на «железной» составляющей телефона [14, c. 108]. Таким образом, в 1993 году был произведен первый сотовый телефон со встроенными часами Benefon Beta, уже в 1996 году немецкая компания Siemens выпустила первый телефон Siemens SL10 с диктофоном и цветным дисплеем (8 цветов). Вот именно в то время разработчики всерьез задумались над платформами, над той «маленькой программой», с помощью которой телефоны смогут выполнять не привычные для них функции.

Первой платформой для мобильных телефонов можно считать ныне известную Windows Mobile ранее ее называли Microsoft Windows CE первая версия, которой была выпущена в 1996 году и считалась «урезанной» от Microsoft Windows 95 [15, c. 121]. Данная операционная система до 2000 года практически ничем не отличалась по коду от Windows NT. К сожалению, во время ее создания не было еще такого телефона, который смог бы полноценно работать под ее управлением. Таким образом, датой зарождения операционной системы для мобильных устройств принято считать 2008 год [14, c. 109].

В настоящее время, рынок аппаратных и программных продуктов развивается быстрыми темпами, функциональные возможности операционных систем формируются в соответствии с его запросами. Выбирая оптимальную из существующих операционных систем, необходимо в первую очередь определиться с её назначением и стоимостью. Также одним из главных критериев является «поддержка» операционной системы производителем, что обеспечивает возможность совместимости различных программных продуктов, обновление, дополнение и исправление различных ошибок.

Сегодня, операционная система, имеющая определенные встроенные возможности работы с компьютерными сетями, считается сетевой операционной системой. Примеры таких возможностей можно назвать следующее: различная поддержка сетевого оборудования и сетевого протокола; настройка поддержки протокола маршрутизации и фильтрации сетевого трафика, наличие в данной системе сетевых служб, которые позволяли бы использовать удаленным пользователям ресурсы данного компьютера [16].

NOS (Network Operating System) представляет собой комплекс программ, которые обеспечивают обработку, хранение и непосредственную передачу данных в сети.

Можно заключить следующее, что сетевая операционная система выполняет множество различных функций, в первую очередь, функции прикладной платформы. Кроме этого, обеспечивает поддержку работы разнообразных прикладных процессов, которые непосредственно выполняются в абонентских процессах, а также предоставляет различные виды служб сети.

Клиент-серверная и одноранговая архитектура применяются в сетевых операционных системах [17]. Компоненты NOS располагаются на всех рабочих станциях, включенных в сеть. Подробнее о структуре сетевых операционных системах будет изложено в следующем разделе.

1.3 Структура сетевой операционной системы

Основой любой вычислительной сети, безусловно, является сетевая операционная система [18]. В связи с тем, что в какой-то степени любой компьютер автономен, в широком смысле под сетевой операционной системой следует понимать совокупность операционных систем отдельных компьютеров, которые взаимодействуют с целью разделения ресурсов по протоколам (единым правилам) и обмена сообщениями. Соответственно, в узком смысле сетевая операционная система является операционной системой опять же отдельного компьютера, которая обеспечивает ему работу в сети [19, c. 188].

В сетевой операционной системе отдельной машины можно выделить несколько частей (рисунок 3):

Рис. 3 Структура сетевой операционной системы

Средства управления локальными ресурсами компьютера: функции распределения оперативной памяти между процессами, планирования и диспетчеризации процессов, управления процессорами в мультипроцессорных машинах, управления периферийными устройствами и другие функции управления ресурсами локальных ОС.

Серверная часть ОС (сервер) — средства предоставления собственных ресурсов и услуг в общее пользование [20, c. 38]. Эти средства обеспечивают, например, блокировку файлов и записей, что необходимо для их совместного использования; ведение справочников имен сетевых ресурсов; обработку запросов удаленного доступа к собственной файловой системе и базе данных; управление очередями запросов удаленных пользователей к своим периферийным устройствам.

Средства запроса доступа к удаленным ресурсам и услугам и их использования — клиентская часть ОС (редиректор). Эта часть отвечает за распознавание и перенаправление в сеть запросов к удаленным ресурсам от приложений и пользователей, при этом запрос поступает от приложения в локальной форме, а передается в сеть в другой форме, соответствующей требованиям сервера [21, c. 482]. Клиентская часть также осуществляет прием ответов от серверов и преобразование их в локальный формат, так что для приложения выполнение локальных и удаленных запросов неразличимо.

Обмен сообщениями в сети происходит с помощью коммуникационных средств операционной системы. Данная часть отвечает за адресацию и буферизацию сообщений, а также выбор маршрута передачи сообщения по сети, надежность передачи и т. п., то есть является средством транспортировки сообщений.

Также следует отметить, что в операционной системе компьютера может отсутствовать либо клиентская, либо серверная часть (в зависимости от функций, возложенных на компьютер).

Взаимодействие сетевых компонентов четко показано на рисунке 4. В данном случае компьютер 1 представляет собой «чистого» клиента, а компьютер 2, соответственно, выполняет роль «чистого» сервера [8, c. 451]. Как результат, на первом компьютере нет серверной части, а на втором компьютере отсутствует клиентская.

Кроме этого, на рисунке 4 отдельно выделен и показан редиректор — компонент клиентской части, отвечающий за перехват всех запросов, которые непосредственно поступают от приложений и в дальнейшем анализирует их [22, c. 345]. То есть, запрос будет переадресоваваться соответствующей подсистеме локальной операционной системы, если он выдан непосредственно к ресурсу данного компьютера. В случае запроса к удаленному ресурсу, запрос будет перенаправлен в сеть.

При этом следует подчеркнуть, что клиентская часть, преобразуя запрос из локальной формы в формат сети, передает его транспортной подсистеме, отвечающей за доставку указанному серверу сообщений. Далее, серверная часть ОС компьютера 2 принимает запрос, затем преобразует его [10, c. 122] и, соответственно, передает его для выполнения своей локальной операционной системе.

После того, как результат получен, сервер обращается к транспортной подсистеме и направляет ответ клиенту, выдавшему запрос. Клиентская часть преобразует результат в соответствующий формат и адресует его тому приложению, которое выдало запрос [21, c. 344].

Рис. 4 Взаимодействие компонентов операционной системы при взаимодействии компьютеров

На практике [17] к построению сетевых операционных систем сегодня применяется несколько подходов (рисунок 5).

Рис. 5 Варианты построения сетевых ОС

Первые сетевые операционные системы можно было охарактеризовать как совокупность соответствующей локальной ОС и надстроенной над ней сетевой оболочки [23]. При этом минимальное количество сетевых функций, которые были необходимы для работы сетевой оболочки, выполняющей основные сетевые функции, встраивался в локальную операционную систему.

Конкретным примером именно такого подхода можно обозначить использование операционной системы MS DOS (у которой, начиная с ее третьей версии, появились такие встроенные функции, как блокировка файлов и записей, необходимые для совместного доступа к файлам). В современных операционных системах, как LANtastic или Personal War [24, c. 97], принцип построения сетевых ОС в виде сетевой оболочки над локальной операционной системой используется и сегодня.

Но, безусловно, наиболее эффективным и наиболее перспективным видится разработка изначально предназначенных для работы в сети операционных систем. Логическую стройность, простоту эксплуатации и модификации, высокую производительность обеспечивает то, что сетевые функции у операционных систем данного вида глубоко встроены в основные модули системы. Windows NT фирмы Microsoft является наглядным примером такой операционной системы, обеспечивающей наиболее высокие показатели защищенности информации, а также производительности в сравнении с операционной системой LAN Manager той же фирмы [17] (совместная разработка с IBM), являющейся надстройкой над локальной операционной системой OS/2, именно за счет встроенности сетевых средств.

1.4 Одноранговые NOS и NOS с выделенными серверами

Сетевые операционные системы, в зависимости от распределения функций между компьютерами сети, подразделяются на одноранговые и сети с выделенными серверами (двухранговые) (рисунок 6) [25, c. 96].

Рис. 6 (а) — Одноранговая сеть, (б) — Двухранговая сеть

Компьютер играет роль сервера в том случае, если он предоставляет свои ресурсы другим пользователям сети [17]. Но, при этом, обращающийся к ресурсам другой машины компьютер будет являться клиентом. Как было отмечено уже мною выше, любой компьютер, который непосредственно работает в сети, может выполнять различные функции либо сервера, либо клиента или же эти две функции совмещать.

Компьютер именуют выделенным сервером в том случае, если главным (преимущественным) назначением компьютера является выполнение определенных серверных функций [21, c. 346]. Кроме этого, в зависимости уже от того, какой ресурс сервера является разделительным, он носит название факс-сервер, сервер приложений, файл-сервер, принт-сервер и т. д.

Очевидным является тот факт, что специально оптимизированные операционные системы для выполнения определенных серверных функций лучше устанавливать на выделенных серверах. Именно в связи с этим сетевые операционные системы чаще всего применяются в сетях с выделенными серверами, состоящих из нескольких вариантов операционной системы, возможности серверных частей которых отличны.

К примеру, сетевая операционная система Novell NetWare содержит оптимизированный серверный вариант для непосредственной работы в качестве файл-сервера, а также различные варианты оболочек для рабочих станций с разными локальными операционными системами [26, c. 118]. При этом стоит подчеркнуть, что данные оболочки выполняют только функции клиента.

Операционная система Windows NT — это еще один пример операционной системы, который ориентирован на построение сети с выделенным сервером, но в отличие от предыдущей операционной системы, два варианта сетевой ОС — Windows NT Server (для выделенного сервера) и Windows NT Workstation (для рабочей станции) имеют возможность поддерживать функции сервера и клиента. Но, больше возможностей именно для предоставления ресурсов своего компьютера другим пользователям сети имеет серверный вариант Windows NT, потому что он поддерживает большее количество одновременных соединений с клиентами, может выполнять более широкий набор функций, а также реализует централизованное управление сетью, имеет более развитые средства защиты.

В связи с тем, что если для выполнения текущих задач, которые никак не связаны с основным назначением сервера, выделенный сервер обычно не используют в качестве компьютера для этих целей, так как это способствует уменьшению производительности всей его работы как сервера [26, c. 119].

Так, в ОС Novell NetWare возможность выполнения самых обычных прикладных программ просто не предусмотрена из-за этих соображений. Но в других сетевых операционных системах вполне реально и возможно функционирование на выделенном сервере.

Так, к примеру, обычные программы локального пользователя могут запускаться под управлением Windows NT Server. Кроме этого, рабочие станции, на которых непосредственно установлена операционная система Windows NT могут выполнять функции не выделенного сервера [27].

То есть, нужно понимать, что компьютеры в сети с выделенным сервером в общем случае могут играть одновременно как роль сервера, так и клиента, то есть эта сеть функционально не симметрична. Именно из-за функциональной несимметричности, прежде всего, и возникает несимметричность аппаратуры. Так, наиболее мощные компьютеры, содержащие большие объемы внешней и оперативной памяти, применяют для выделенных серверов.

Таким образом, в сетях с выделенным сервером функциональная несимметричность сопровождается не только аппаратной несовместимостью, но и несимметричностью операционных систем.

В одноранговых же сетях все компьютеры имеют равные права доступа к ресурсам друг друга [28]. В данном виде сетях устанавливается одна и та же операционная система на всех компьютерах, предоставляющая всем компьютерам равные возможности в сети. Такие сети могут быть построены, к примеру, на базе ОС LANtastic, Personal Ware, Windows for Workgroup, Windows NT Workstation.

Функциональная несимметричность также возникает и в одноранговых сетях. Кроме этого, в отличие от сети с выделенным сервером, специализация операционной системы в одноранговых сетях отсутствует в зависимости от клиента или сервера как преобладающей функциональной направленностью [29, c. 211]. Все вариации реализуются средствами конфигурирования одного и того же варианта ОС.

В заключение данного раздела, хотелось бы отметить, что несмотря на то, что одноранговые сети достаточны легки в эксплуатации и организации, все же основное свое применение они находят именно в объединении небольших групп пользователей. А вот двухранговые сети наиболее подходят при повышенных требованиях к характеристикам безопасности, функционала и т. д. Так как сервер такой сети наиболее лучше решает задачу обслуживания своими ресурсами пользователей.

1.5 ОС для рабочих групп и ОС для сетей масштаба предприятия

В зависимости от предназначения сетевых операционных систем выделяются разные свойства таких систем.

Сети отделов используются небольшой группой сотрудников, которые занимаются решением общих задач [30, c. 101]. Одной из главных целей сети отдела является разделение локальных ресурсов, таких как приложения, данные, лазерные принтеры и модемы. Сети отделов обычно не разделяются на подсети.

Сети кампусов соединяют несколько сетей отделов внутри какого-то отдельного здания или внутри определенной одной территории предприятия. Эти сети являются все еще локальными сетями, однако могут покрывать территорию в несколько квадратных километров [17]. Сервисы такой сети включают взаимодействие между сетями отделов, доступ к базам данных предприятия, доступ к факс-серверам, высокоскоростным модемам и высокоскоростным принтерам.

Сети предприятия (корпоративные сети) объединяют все компьютеры всех территорий отдельного предприятия. Они могут покрывать город, регион или даже континент. В таких сетях пользователям предоставляется доступ к информации и приложениям, находящимся в других рабочих группах, других отделах, подразделениях и штаб-квартирах корпорации.

Операционная система, которая используется в сети масштаба отдела, ставит перед собой главную задачу — четко организовать разделение ресурсов [21, c. 402]. Обычно сети отделов составляют один или два файловых сервера, а также не более 30 пользователей. На уровне отдела задачи управления достаточно просты. В задачи администратора входит добавление новых пользователей, устранение простых отказов, инсталляция новых узлов и установка новых версий программного обеспечения.

Операционные системы сетей отделов достаточно хорошо отработаны и сегодня разнообразны также, как и сами сети отделов, они уже давно нашли сове применение. Такая сеть обычно использует одну или максимум две сетевые ОС. Чаще всего это сеть с выделенным сервером NetWare 3.x или Windows NT, или же одноранговая сеть, например сеть Windows for Workgroups [17].

Вскоре не только администраторы, но и пользователи начинают осознавать, что эффективность их работы может быть улучшена с помощью получения доступа к информации других отделов своего предприятия.

Поэтому, следующий важный шаг в эволюции сетей — объединение локальных сетей нескольких отделов в единую сеть здания или же группы зданий. Такие сети получили название — сети кампусов, которые имеют возможность простираться на несколько километров и при этом не требуется глобальные соединения.

К операционной системе, которая непосредственно работает в сети кампуса, предъявляются определенные требований. К примеру, обеспечение доступа к некоторым ресурсам и файлам сотрудников из разных отделов [28].

Доступ к корпоративным базам данных, независимо от их расположения (на миникомпьютерах или же серверах) является важным сервисом, который предоставляется операционными системами этого класса.

Проблемы интеграции начинаются именно на уровне сети кампуса. Зачастую сеть кампуса соединяет разнородные компьютерные системы, в то время как сети отделов используют однотипные компьютеры.

Корпоративные сети для соединения отдельных компьютеров или же локальных сетей используют глобальные связи. [9] Данные сети соединяют сети всех подразделений предприятия, независимо от расстояния.

Разнообразные приложения и услуги, имеющиеся в сетях отделов и кампусов, также необходимы пользователям корпоративных сетей в дополнении с некоторыми приложениями, такими как доступ к приложениям мейнфреймов и миникомпьютеров и к глобальным связям. Сетевая операционная система, разрабатываемая для корпораций, должна содержать более широкий набор сервисов [13, c. 142].

Кроме всего прочего, для корпоративной сети многие существующие на сегодняшний день подходы и методы к решению задач сетей меньших масштабов для такого типа сети оказались просто непригодными. На первый план выходят такие задачи и проблемы, которые в сетях рабочих групп отделов и даже кампусов либо имели второстепенное значение, либо вообще не проявлялись. Задачи преодоления гетерогенности приобрели наиболее особое значение.

К признакам корпоративных ОС могут быть отнесены также следующие особенности [17]:

• поддержка приложений. В корпоративных сетях выполняются сложные приложения, которые требует большой вычислительной мощности для их выполнения. Такие приложения обычно разделяются на несколько частей. Вычислительная часть общих для корпорации программных систем может быть слишком объемной и неподъемной для рабочих станций клиентов, в связи с этим приложения будут выполняться наиболее эффективно при условии, если их более сложные части в вычислительном отношении перенести на мощный компьютер, который специально предназначен для этого, именуемый сервером приложений.
• сервер приложений должен базироваться на мощной аппаратной платформе (мультипроцессорные системы, часто на базе RISC-процессоров, специализированные кластерные архитектуры). Кроме этого, операционная система сервера приложений должна обеспечивать высокую производительность вычислений, а значит и поддерживать многонитевую обработку, которая вытесняет многозадачность, мультипроцессирование, виртуальную память и наиболее популярные прикладные среды (UNIX, Windows, MS-DOS, OS/2). В данном отношении сетевая ОС NetWare достаточно трудно относится к корпоративным продуктам, так как в ней отсутствуют почти все требования, которые предъявляются к серверу приложений. В то же время хорошая поддержка универсальных приложений в Windows NT собственно и позволяет ей претендовать на место в мире корпоративных продуктов.
• справочная служба. Корпоративная ОС должна обладать способностью хранить информацию обо всех пользователях и ресурсах таким образом, чтобы обеспечивалось управление ею из одной центральной точки [31, c. 44]. Подобно большой организации, корпоративная сеть нуждается в централизованном хранении как можно более полной справочной информации о самой себе. Естественно организовать эту информацию в виде базы данных. Данные из этой базы могут быть востребованы многими сетевыми системными приложениями, прежде всего, системами управления и администрирования. Кроме этого, такая база полезна при организации электронной почты, систем коллективной работы, и т. д.
• база данных, которая хранит справочную информацию, предоставляет все то же многообразие возможностей и порождает все то же множество проблем, что и любая другая крупная база данных [17]. Она позволяет осуществлять различные операции поиска, сортировки, модификации и т.п., что очень сильно облегчает жизнь как администраторам, так и пользователям. Но за эти удобства приходится расплачиваться решением проблем распределенности, репликации и синхронизации. В идеале сетевая справочная информация должна быть реализована в виде единой базы данных, а не просто представлять собой набор баз данных, специализирующихся на хранении информации того или иного вида, как это часто бывает в реальных операционных системах.
• безопасность. Особую важность для ОС корпоративной сети приобретают вопросы безопасности данных [17]. С одной стороны, в крупномасштабной сети объективно существует больше возможностей для несанкционированного доступа — из-за децентрализации данных и большой распределенности «законных» точек доступа, из-за большого числа пользователей, благонадежность которых трудно установить, а также из-за большого числа возможных точек несанкционированного подключения к сети. С другой стороны, корпоративные бизнес-приложения работают с данными, которые имеют жизненно важное значение для успешной работы корпорации в целом [24, c. 115]. И для защиты таких данных в корпоративных сетях наряду с различными аппаратными средствами используется весь спектр средств защиты, предоставляемый операционной системой: избирательные или мандатные права доступа, сложные процедуры аутентификации пользователей, программная шифрация.

ГЛАВА 2 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СЕТЕВЫХ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ НА ПРАКТИКЕ

2.1 Сетевые ОС NetWare фирмы Novell

Файловый сервер в ОС NetWare является обычным ПК, сетевая ОС которого осуществляет управление работой ЛВС. Функции управления включают координацию рабочих станций и регулирование процесса разделения файлов и принтеров в ЛВС [32]. Сетевые файлы всех рабочих станций хранятся на жестком диске файлового сервера, а не на дисках рабочих станций.

Сетевая операционная система NetWare допускает использование более двухсот типов сетевых адаптеров, более ста типов дисковых подсистем для хранения данных, а также устройств дублирования данных и файловых серверов.

NetWare поддерживает возможность описания различных типов объектов: пользователей, групп, файловых серверов, очередей печати, серверов печати и т. д. Каждый из этих типов объектов имеет свой набор свойств. Системная база данных представляет собой множество файлов, хранящихся на томе SYS файлового сервера.

Структурная схема OC приведена на рис. 7. Ядро ОС NetWare загружается в ОП файлового сервера из-под DOS. В процессе функционирования ядро выполняет также роль диспетчера нитей (задач) операционной системы. Каждая нить или связана с каким-либо NLM-модулем (NetWare Loadable Module – загружаемый модуль NetWare), или представляет собой внутреннюю задачу ОС. NLM-модуль – это исполняемый файл ОС NetWare 3 и 4.

Системная база данных сетевых ресурсов является частью операционной системы и играет роль надежного хранилища системной информации:

• об объектах;
• об их свойствах (атрибутах);
• о значениях этих свойств.

Рис. 7. Укрупненная структурная схема ОС NetWare

Одна из основных целей использования сетей – это обеспечение доступа всех пользователей к общим устройствам хранения информации, в основном, к жестким дискам. Организация файловой системы во многом схожа с организацией файловой системы DOS, но также имеет отличия.

Как и в DOS, информация хранится в файлах. Файлы размещаются в древовидной структуре каталогов и подкаталогов. Корнем такого дерева, в отличие от DOS, является том. Тома располагаются на серверах. При наличии соответствующих прав пользователь может получить доступ к томам всех серверов, доступных в сети.

Войдя в сеть, можно создавать другие каталоги. Пользователи могут обмениваться файлами через эти каталоги и хранить в них свои собственные файлы. Однако прежде чем использовать созданные каталоги, необходимо, во-первых, описать пользователей в системе и, во-вторых, наделить их правами, необходимыми для доступа к каталогам [17].

Пользователь осуществляет доступ к файлам и каталогам NetWare с рабочей станции, на которой установлена своя операционная система, например DOS.

NetWare поддерживает следующие уровни протоколов по классификации OSI:

• канальный, обрабатывающий заголовок кадра (драйвер сетевого адаптера);
• сетевой (протоколы IPX, SPX, NetBIOS, TLI);
• транспортный (протоколы SPX, NetBIOS, TLI, NCP);
• сеансовый (протоколы NetBIOS, NCP);
• прикладной (протоколы RIP, NLSP, SAP).

Протокол IPX (Internetwork Packet eXchange) обрабатывает пакеты, являющиеся основным средством, которое используется при передаче данных в сетях NetWare.

Протокол IPX определяет самый быстрый уровень передачи данных в сетях NetWare. Он относится к классу дейтаграммных протоколов типа «точка–точка» без установления соединения. Это означает, что вашей прикладной программе не требуется устанавливать специальное соединение с получателем. Впрочем, IPX имеет несколько недостатков [32]:

• не гарантирует доставку данных;
• не гарантирует сохранения правильной последовательности при приёме пакетов;
• не подавляет прием дублированных пакетов, т. е. обработка ошибок, возникающих при передаче пакетов IPX, возлагается на прикладную программу, принимающую пакеты.

Указанных недостатков не имеет протокол транспортного уровня SPX (Sequenced Packet eXchange), ориентированный на установление соединения. Протокол SPX обрабатывает пакет SPX. Оценивая протоколы IPX и SPX, можно сказать, что протокол IPX быстр, но SPX надёжен. В NetWare протокол NETBIOS является надстройкой над протоколом IPX и используется для организации обмена данными между рабочими станциями.

Протокол NetBIOS реализован в виде резидентной программы NetBIOS.EXE, входящей в комплект поставки NetWare. Сравнивая методы адресации, используемые протоколами IPX/SPX и NetBIOS, можно заметить, что метод адресации протокола NetBIOS более удобен. Вы можете адресовать данные не только одной станции (как в IPX и SPX) или всем станциям сразу (как в IPX), но и группе станций, имеющих одинаковое групповое имя.

Средства защиты информации встроены в NetWare на базовых уровнях операционной системы, а не являются надстройкой в виде какого-либо приложения. Поскольку NetWare использует на файл-сервере особую структуру файлов, то пользователи не могут получить доступ к сетевым файлам, даже если они получат физический доступ к файл-серверу.

Операционные системы NetWare содержат механизмы защиты следующих уровней [21, c. 402]:

• защита информации о пользователе;
• защита паролем;
• защита каталогов;
• защита файлов;
• межсетевая защита.

Вывод: с точки зрения защиты ОС NetWare не делает различия между операционными системами рабочих станций. Станции, работающие под управлением DOS, Windows, OS/2, Macintosh и UnixWare, обслуживаются совершенно одинаково, и все функции защиты применяются ко всем операционным системам, которые могут использоваться в сети NetWare.

2.2 Семейство сетевых ОС Windows NT

В июле 1993 г. появились первые ОС семейства NT – Windows NT 3.1 и Windows NT Advanced Server 3.1. Выход версии 3.5, заметно снизившей требования, предъявляемые к технике, и включавшей ряд полезных функций, положил начало стремительному росту популярности ОС Windows NT.

Сегодня данная сетевая операционная система широко находит свое применение в самых разных организациях, это и заводы, и банки, и индивидуальные пользователи [33]. Операционная система Windows NT Server сертифицирована на соответствие уровню безопасности C-2. А также имеет встроенный криптографический интерфейс, позволяющий приложениям стандартным образом обращаться к системам криптозащиты разных производителей.

Структурно Windows NT может быть представлена в виде двух частей: часть операционной системы, работающая в режиме пользователя, и часть операционной системы, работающая в режиме ядра (рис. 8).

Windows NT Server может выступать как

• файл-сервер
• сервер печати
• сервер приложений
• контроллер домена
• сервер удаленного доступа
• сервер Internet
• сервер обеспечения безопасности данных
• сервер резервирования данных
• сервер связи сетей
• сервер вспомогательных служб.

Рис. 8 Структура ОС на базе микроядра

Windows NT с точки зрения реализации сетевых средств имеет следующие особенности [34]:

• встроенность на уровне драйверов, обеспечивает быстродействие;
• открытость, предполагает легкость динамической загрузки/выгрузки и мультиплексируемость протоколов.
• наличие сервиса вызова удаленных процедур (RPC – Remote Procedure Call), именованных конвейеров и почтовых ящиков для поддержки распределенных приложений.
• наличие дополнительных сетевых средств, позволяющих строить сети в масштабах корпорации: дополнительные средства безопасности, централизованное администрирование, отказоустойчивость (источник бесперебойного питания, зеркальные диски).

Windows NT представляет из себя модульную операционную систему. Основными модулями являются [33]:

• Уровень аппаратных абстракций (Hardware Abstraction Layer – HAL)
• Ядро (Kernel)
• Исполняющая система (Windows NT executive);
• Защитные подсистемы (Protected subsystems);
• Подсистемы среды (Environment subsystems).

Рис. 9 Структура Windows NT

Свойства Windows NT:

• улучшенное распознавание аппаратур;
• встроенная совместимость с NetWare;
• встроенная поддержка TCP/IP;
• значительные улучшения средств удаленного доступа RAS, включающие поддержку IPX/SPX и TCP/IP, использование стандартов Point to Point Protocol (PPP) и Serial Line IP (SLIP). Сервер RAS может теперь поддерживать до 256 соединений (вместо 64 в версии 3.1);
• надежность;
• поддержка различных операционных систем;
• посредством поддержки общих стандартов сетевых протоколов, стандартных способов распределенной обработки, стандартных файловых систем и совместного использования данных, а также благодаря простоте переноса приложений обеспечивается взаимодействие с UNIX.

Сетевая операционная система Windows NT Workstation может применяться как клиент в сетях Windows NT Server, а также в сетях NetWare, UNIX. Она может быть рабочей станцией и в одноранговых сетях, выполняя одновременно функции и клиента, и сервера.

А также Windows NT Workstation может применяться в качестве ОС автономного компьютера при необходимости обеспечения повышенной производительности, секретности, а также при реализации сложных графических приложений, например в системах автоматизированного проектирования.

Сетевая операционная система Windows NT Server может быть использована, прежде всего, как сервер в корпоративной сети [33]. Здесь весьма полезной оказывается его возможность выполнять функции контроллера доменов, это позволяет структурировать сеть и предоставляет возможность упрощать задачи администрирования и управления. Он используется также в качестве файл-сервера, принт–сервера, сервера приложений, сервера удаленного доступа и сервера связи (шлюза). Кроме того, Windows NT Server может быть использован как платформа для сложных сетевых приложений, особенно тех, которые построены с использованием технологии клиент–сервер.

2.3 Семейство ОС UNIX

По сути операционная система UNIX считалась сетевой с момента своего возникновения. Компания AT&T с появлением многоуровневых сетевых протоколов TCP/IP реализовала механизм потоков (Streams), которые включали подпрограммы и системные вызовы, а также ресурсы ядра.

Большая часть коммуникационных средств ОС UNIX основывается на использовании протоколов стека TCP/IP. В UNIX System V Release 4 протокол TCP/IP реализован как набор потоковых модулей плюс дополнительный компонент TLI (Transport Level Interface — Интерфейс транспортного уровня) [35]. TLI является интерфейсом между прикладной программой и транспортным механизмом. Приложение, пользующееся интерфейсом TLI, получает возможность использовать TCP/IP.

С самого начала ОС UNIX замышлялась как интерактивная система. Другими словами, операционная система UNIX предназначена для терминальной работы. Чтобы начать работать, человек должен «войти» в систему, введя со свободного терминала свое учетное имя (account name) и, возможно, пароль (password). Регистрацию новых пользователей обычно выполняет администратор системы. Пользователь не может изменить свое учетное имя, но может установить и/или изменить свой пароль.

ОС UNIX одновременно является операционной средой использования существующих прикладных программ и средой разработки новых приложений. Новые программы могут писаться на разных языках (Фортран, Паскаль, Модула, Ада и др.). Однако стандартным языком программирования в среде ОС UNIX является язык Си (который в последнее время все больше заменяется на Си++). Это объясняется тем, что, во-первых, сама система UNIX написана на языке Си, а, во-вторых, язык Си является одним из наиболее качественно стандартизованных языков.

Как и в любой другой многопользовательской операционной системе, обеспечивающей защиту пользователей друг от друга и защиту системных данных от любого непривилегированного пользователя, в ОС UNIX имеется защищенное ядро, которое управляет ресурсами компьютера и предоставляет пользователям базовый набор услуг.

К основным функциям ядра ОС UNIX принято относить следующие [21, c. 233]:

Инициализация системы – функция запуска и раскрутки.

Управление процессами и нитями – функция создания, завершения и отслеживания существующих процессов и нитей (процессов, выполняемых на общей виртуальной памяти).

Управление памятью – функция отображения практически неограниченной виртуальной памяти процессов в физическую оперативную память компьютера, которая имеет ограниченные размеры.

Управление файлами – функция, реализующая абстракцию файловой системы, иерархии каталогов и файлов. Файловые системы ОС UNIX поддерживают несколько типов файлов. Некоторые файлы могут содержать данные в формате ASCII, другие будут соответствовать внешним устройствам.

Коммуникационные средства — функция, обеспечивающая возможности обмена данными между процессами, выполняющимися внутри одного компьютера (IPC — Inter-Process Communications), между процессами, выполняющимися в разных узлах локальной или глобальной сети передачи данных, а также между процессами и драйверами внешних устройств.

Программный интерфейс – функция, обеспечивающая доступ к возможностям ядра со стороны пользовательских процессов на основе механизма системных вызовов, оформленных в виде библиотеки функций.

Понятие файла является одним из наиболее важных для ОС UNIX. Все файлы, с которыми могут манипулировать пользователи, располагаются в файловой системе, представляющей собой дерево, промежуточные вершины которого соответствуют каталогам, а листья – файлам и пустым каталогам. Реально на каждом логическом диске (разделе физического дискового пакета) располагается отдельная иерархия каталогов и файлов.

Поскольку ОС UNIX с самого своего зарождения задумывалась как многопользовательская операционная система, в ней всегда была актуальна проблема авторизации доступа различных пользователей к файлам файловой системы. Под авторизацией доступа мы понимаем действия системы, которые допускают или не допускают доступ данного пользователя к данному файлу в зависимости от прав доступа пользователя и ограничений доступа, установленных для файла.

Схема авторизации доступа, примененная в ОС UNIX, настолько проста и удобна и одновременно настолько мощна, что стала фактическим стандартом современных операционных систем (не претендующих на качества систем с многоуровневой защитой) [17].

При входе пользователя в систему программа login проверяет, что пользователь зарегистрирован в системе и знает правильный пароль (если он установлен), образует новый процесс и запускает в нем требуемый для данного пользователя shell. Но перед этим login устанавливает для вновь созданного процесса идентификаторы пользователя и группы, используя для этого информацию, хранящуюся в файлах /etc/passwd и /etc/group. После того, как с процессом связаны идентификаторы пользователя и группы, для этого процесса начинают действовать ограничения для доступа к файлам.

Процесс может получить доступ к файлу или выполнить его (если файл содержит выполняемую программу) только в том случае, если хранящиеся при файле ограничения доступа позволяют это сделать. Связанные с процессом идентификаторы передаются создаваемым им процессам, распространяя на них те же ограничения. Однако в некоторых случаях процесс может изменить свои права с помощью системных вызовов setuid и setgid, а иногда система может изменить права доступа процесса автоматически.

Как и принято, в многопользовательской операционной системе, в UNIX поддерживается единообразный механизм контроля доступа к файлам и справочникам файловой системы. Любой процесс может получить доступ к некоторому файлу в том и только в том случае, если права доступа, описанные при файле, соответствуют возможностям данного процесса.

Защита файлов от несанкционированного доступа в ОС UNIX основывается на трех фактах. Во-первых, с любым процессом, создающим файл (или справочник), ассоциирован некоторый уникальный в системе идентификатор пользователя (UID -UserIdentifier), который в дальнейшем можно трактовать как идентификатор владельца вновь созданного файла. Во-вторых, с каждый процессом, пытающимся получить некоторый доступ к файлу, связана пара идентификаторов — текущие идентификаторы пользователя и его группы [10, c. 456]. В-третьих, каждому файлу однозначно соответствует его описатель – i-узел.

Таким образом, при выборе сетевой операционной системы необходимо учитывать:

• совместимость оборудования;
• тип сетевого носителя;
• размер сети;
• сетевую топологию;
• требования к серверу;
• операционные системы на клиентах и серверах;
• сетевая файловая система;
• соглашения об именах в сети;
• организация сетевых устройств хранения.

По итогам своей работы, я могу сделать следующие выводы, что в настоящее время наибольшее распространение получили две основные сетевые ОС — UNIX и Windows.

ОC UNIX применяют преимущественно в крупных корпоративных сетях, поскольку эта система характеризуется высокой надежностью, возможностью легкого масштабирования сети. В Unix имеется ряд команд и поддерживающих их программ для работы в сети.

Во-первых, это команды ftp, telnet, реализующие файловый обмен и эмуляцию удаленного узла на базе протоколов TCP/IP. Во-вторых, протокол, команды и программы UUCP, разработанные с ориентацией на асинхронную модемную связь по телефонным линиям между удаленными Unix-узлами в корпоративных и территориальных сетях.

ОС Windows Server обеспечивает работу в сетях “клиент/сервер”. Windows обычно применяют в средних по масштабам сетях [17].

Конечно, ни одна из существующих сетевых ОС не отвечает в полном объеме перечисленным требованиям, поэтому выбор сетевой ОС, как правило, осуществляется с учетом производственной ситуации и опыта.

ГЛАВА 3 ОСНОВНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ И ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ СЕТЕВЫХ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ

3.1 Преимущества и недостатки сетевых операционных систем

Кроссплатформенность является главным преимуществом непосредственного использования операционных систем, то есть они могут запускаться абсолютно на любом устройстве, которое имеет выход в Интернет и содержит совместимый веб-браузер [36]. Это говорит о том, что в любое время и с любого компьютера пользователю предоставляется один и тот же набор приложений и сервисов.

Также благодаря тому, что сетевая операционная система работает на мощностях удаленных серверов, поэтому от пользовательского компьютера не требуется никаких серьезных требований к мощности и производительности .

На сегодняшний день главными недостатками сетевых операционных систем является механизм защиты личных данных, точнее даже сказать его не до конца урегулированный механизм, а также относительная нестабильность самого программного обеспечения, которое используется в данных системах.

Сегодня достаточно широко применяются специальные сетевые операционные системы, однако они обладают характеристиками операционных систем, уже привычных нам. Также разработаны специальные сетевые операционные системы, которые обладают параметрами обычных, как операционная система Windows xp.

Нельзя не сказать о том, что сегодня почти все самые обычные системы имеют встроенные функции и опции сетевых систем. Соответственно, операционная система является сетевой, если ее встроенные возможности опций позволяют наиболее эффективно вести работу в сети. К таким свойствам относится:

• поддержка широкого спектра оборудования сети;
• возможность использования сетевых протоколов;
• поддержка и непосредственное использование сетевых протоколов маршрутизации;
• фильтрация трафика;
• обеспечение бесперебойного доступа к удаленным ресурсам сети;
• реализация возможности удаленного доступа для решения определенных сетевых задач.

Наиболее распространенными сетевыми ОС являются: Novell NetWare, различные версии ОС GNU/Linux, ZyNOS, ну и, конечно же, самые распространенные Microsoft Windows (95, NT, XP, Vista, 7).

Разнообразие современных сетевых систем обусловлено тем, что сегодня в мире существует большое количество разных типов компьютеров. По этим соображениям постоянно разрабатываются, совершенствуются старые и непосредственно распространяются системы для мобильных устройств, домашних рабочих станций, серверные системы, корпоративные ОС. Данная классификация подчеркивает разнообразие тех характеристик опциональности и производительности, которыми и различаются рассматриваемые ресурсы.

С одной стороны, такое разнообразие — положительное, то есть предоставляет пользователям выбор операционной системы исходя из своих финансовых возможностей и решения требуемых задач. С другой стороны, это создает определенные неудобства, состоящие в необходимости совместимости операционной системы, в частности, для работающих подразделений корпораций в рамках одной политики сети. Доступная загрузка операционной системы и возможность ее оперативного обновления являются важными свойствами, которые характеризуют параметры какой-либо сетевой операционной системы [28].

Наиболее широкое применение сетевые операционные системы находят в работе разных предприятий и учреждений, где обрабатываются большие массивы данных. Соответственно, возникает вопрос, а как же правильно выбрать сетевую операционную систему для наиболее успешного и эффективного ведения бизнеса, минимизируя расход денежных средств.

Считается, что главным критерием при выборе соответствующей операционной системы должно быть следующее. При необходимости ресурсов масштаба крупного предприятия или же корпорации, следует обратить внимание на такой параметр как масштабируемость, то есть устойчивость работы в различных сетевых условиях.

Кроме того, наиболее важна высокая степень совместимости — способность эффективного использования режима оперативного обновления. Также желательно, чтобы такая операционная система обеспечивала интеграцию ресурсов разного рода — компьютеров и серверов.

Бесспорно, сегодня, как и раньше, достаточно сложно подобрать операционную систему, которая бы полностью могла удовлетворить конкретного пользователя всеми выдвигаемыми к ней требованиями. Соответственно, при выборе сетевой операционной системы рекомендуется проводить выбор, учитывая все наиболее важные аспекты, включающие критически оценки реальных задач и конкретной ситуации.

3.2 Перспективы развития сетевых операционных систем

История операционных систем и компиляторных технологий насчитывает более 50 лет: от пакетной обработки мы дошли до облачных технологий, мобильных платформ и интернета вещей [8]. И каждое из этих понятий – серьёзный вызов, хотя бы в силу того, что речь идёт о десятках миллионов строк кода, которые должны удовлетворять требованиям качества. В одиночку на эти вызовы ответить не получится – нужна консолидация ресурсов государства, бизнеса, науки и образования.

Любая операционная система, даже самая маленькая встроенная, должна, на мой взгляд, обладать тремя взаимосвязанными характеристиками: безопасностью, эффективностью и продуктивностью как в разработке самой операционной системы, так и приложений под неё. Под продуктивностью здесь понимается стоимость разработки, время. Иногда разработка может вестись так долго, что решение уже никого не заинтересует, технологии уйдут далеко вперёд.

Я думаю, что должна быть правильная организация международной кооперации и правильное управление рисками, а это тоже тонкий момент. Правильная организация позволяет конкурировать на мировом рынке с мировыми компаниями существенно меньшими усилиями. Важно, чтобы мы могли соотнести мировые тренды и вызовы с нашими локальными, а не обсуждали просто свойства операционной системы.

Надо, чтобы компании высказались, где у них не хватает ресурсов и каких – надо, чтобы возникла реальная, а не искусственная (созданная административно), потребность в технологиях.

На любое замечание, что у нас нет специалистов, можно ответить, что у нас десятки тысяч разработчиков, такова статистика. Переход к цифровой экономике – есть такой правильный термин – сдерживается в первую очередь отсутствием кадров. Это не только у нас, но и во всех развитых странах, в том числе, в США. Поэтому кадровый голод и образовательный голод в этой области всегда будет по определению. И он будет всё больше, потому что за разработкой начинается, например, внедрение.

Для экономической целесообразности решения и продукты, даже для ВПК, должны иметь двойное, военное и гражданское, назначение. Иначе кадров не хватит. И это не только у нас. Эта проблема актуальна для самых разных стран, в первую очередь для США. Необходимо понять, что нам надо, и только после этого готовить кадры и идти вперёд. Нельзя двигаться абстрактно.

Операционная система сама по себе – часть некой экосистемы (здесь подходит это слово), то есть часть платформы [37]. Операционные платформы постоянно развиваются и пополняются новыми технологиями, новинками индустрии: двадцать лет назад это были мультимедиа, десять лет назад – веб, в ближайшем будущем появятся дополненная реальность, виртуальная реальность…

Это, с одной стороны, вроде бы, прикладные вещи, с другой стороны, если они эффективно не поддерживаются на уровне самой платформы, например, нет правильных API, то говорить о том, что операционную систему можно использовать в полную силу, не получится. В каждой области, где может использоваться платформа, должны найтись подходящие вещи.

Операционная система должна создавать условия для её работы с другим программным обеспечением. Есть ещё ряд программных продуктов, которые представляют собой, грубо говоря, дополнения к операционной системе. Это сервер приложений, это система управления базами данных, это офисный пакет и ряд других.

Собственно, когда мы говорим о платформе, мы говорим не об операционной системе, а именно о комплексе программных продуктов, которые позволяют строить системы, используя их и как средство разработки, и как продукт, ориентированный на конечного потребителя.

Операционная система должна создавать условия для её работы с другим программным обеспечением [37].

Сегодняшние коммуникации способны объединять людей и сокращать расстояния. Мы можем читать, слышать и видеть друг друга. Но вот, что пока действительно не под силу Интернету, – это возможность живого общения, возможность услышать творческое дыхание друг друга, почувствовать волю к победе и желание новых открытий. Многие проекты, особенно распределенные, предполагают оторванность и даже разобщенность людей, отсутствие по-настоящему сплоченной команды разработчиков.

Сегодня, безусловно, к сетевым операционным системам предъявляются не менее жесткие требования:

• совместимость — операционная система должна содержать определенные средства для выполнения приложений других операционных систем;
• переносимость — возможность переноса операционной системы с одной аппаратной платформы на другую;
• надежность и отказоустойчивость — защита операционной системы от всевозможных внешних и внутренних сбоев, ошибок, отказов;
• безопасность — операционная система должна содержать средства защиты пользователей;
• расширяемость — операционная система должна обеспечивать удобство внесения последующих изменений и различных дополнений;
• производительность — система должна обладать достаточным быстродействием [38, c. 65].

Подводя итоги данной главы, я могу отметить, что тот уровень удобств в использовании ресурсов для сетевых операционных систем является только заманчивой перспективой в отличие от операционных систем изолированных компьютеров. То есть, в то время как разработчики сетевых приложений прикладывают достаточно много усилий для определения местоположения данных и программных модулей в сети, пользователи же и администраторы сети тратят большое количество времени на попытки выяснить, где же находится тот или иной ресурс.

Таким образом, я считаю, что сетевые операционные системы будущего просто обязаны будут обеспечивать серьезный уровень прозрачности ресурсов сети, взяв на себя организационные задачи распределенных вычислений, превратив при этом сеть в своеобразный виртуальный компьютер. В подтверждение моих слов, приведу лозунг специалистов компании Sun: «Сеть — это компьютер», но для достижений и превращения данного лозунга в жизнь разработчикам любых операционных систем предстоит пройти еще немалый путь!

Ведь пройдено уже столько пути на пути к современным сетевым операционным системам, которые, безусловно, способствуют развитию технической базы, социальному общественному прогрессу, позволяют быстро и качественно получить результаты обработки данных и информации. В последнее время, особенно в российском бизнесе, роль таких систем значительно выросла. Сегодня смело можно утверждать, что российские предприниматели заинтересованы в таких инновационных технологиях.

С каждым годом появляются новые информационные технологии, совершенствуются старые, тем самым улучшая качество жизни человека. Если подробно анализировать роль информационных технологий сегодня, то, безусловно, факт наступления эры информационных технологий нельзя опровергнуть, и зависимость человека от них просто огромно. Я подвожу к тому, что человечество, в силу динамического роста и стремления к продолжительной, комфортной и безопасной жизни, не сможет отказаться от производных технологического прогресса. Поэтому, хотелось бы сказать, что каждый индивидум должен четко осознавать зависимость развития человеческой цивилизации с помощью ИТ напрямую зависит от количественного проявления форм влияния этих технологий на жизнедеятельность социума.

Подводя итоги вышесказанного, хотелось бы подчеркнуть, что сетевые операционные системы, безусловно, прочно закрепились в нашей повседневной жизни, облегчив ее нам. Полноценное функционирование любого информационного общества сегодня просто невозможно без использования современных операционных систем. При правильном использовании информационных технологий в полезных целях, а главное, в меру — жить станет легче не только нам, но и будущим поколениям.

Таким образом, сетевые операционные системы — это перспективное, активно развивающееся направление.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По итогам своей работы я могу сделать следующие выводы. Сетевые операционные системы – это важная и неотъемлемая часть работы ПК на предприятии или в отделе отдельной компании, которая позволяет осуществлять совместную деятельность работников. За всю историю существования сетевых операционных систем компании Microsoft, было сделано немало модификаций версий таких ОС, которые развивали сетевые операционные системы, закладывая в систему все больше и больше функций для упрощения работы и комфортного «творчества» в этой среде.

Достаточно широко охватив продукты Microsoft на данную тематику, можно убедиться в том, что от первой версии сетевой ОС -WindowsNT, и до последней –WindowsServer 2016, прошло достаточно ступень развития, что доказывает современность компании Microsoft.

В настоящий период главным отличием многочисленных современных операционных систем считается способность, которая предоставляет им взаимодействовать друг с другом не только в локальных вычислительных сетях, но также и в сети Интернет.

Безусловно, сегодня каждому из нас предлагается широчайший выбор различной компьютерной техники, все зависит только от вашего бюджета. Исходя из этого, для нас доступны и различные современные операционные системы, каждая из которых обладает положительными и отрицательными сторонами.

Сегодня, как уже было сказано мною выше, существует огромное количество разнообразных сетевых операционных систем. Безусловно, есть как и сходства, так и отличия. Подробнее остановимся на основных отличиях. Основные виды ОС имеют различия в возможностях планировать определенные задачи и другими факторами, которые зависят от отдельно взятой операционной системы.

Основными критериями для выявления различий можно выделить следующие факторы: во-первых, насколько стабильна данная сетевая ОС; во-вторых, оборудование, из которого состоит операционная система, то есть ее характеристики; в-третьих, программное обеспечение, которое используется в той или иной ОС; в-четвертых, процент использования среди населения, как немаловажный фактор; в-пятых, безопасность.

Поэтому, сегодня нужно понимать культуру общения с персональным компьютером. Чтобы познакомиться с компьютером, необходимо начать с изучения операционной системы ПК, так как для многих пользователей без нее работа с компьютером просто теряет смысл, ведь без современных ОС трудно представить взаимодействие пользователя с ПК. Во-вторых, минимальные знания в области операционных систем просто необходимы каждому пользователю для успешного пользования современными компьютерами.

В заключение мне остается лишь подчеркнуть, что выбор операционной системы, безусловно, зависит от индивидуальных предпочтений каждого пользователя. Но, я хочу отметить тот факт, что на сегодняшний день операционная система Windows, разработчиком которой является Microsoft Corporation, является наиболее популярной во всем мире.

Преимуществами для пользователей при выборе этой операционной системы, в частности сетевой, является следующее: во-первых, простота; во-вторых, весьма хороший интерфейс; но и в-третьих, хорошая производительность и большое число прикладных программ для нее. По недавним исследованиям, использование этой системы составляет около 89% от общего числа веб-подключенных компьютеров. Действительно, это одна из самых лучших операционных систем наших дней.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Агамирзоева З.А. Влияние информационных технологий на жизнь человека // Международный научно-исследовательский журнал. № 5. Часть 3. — 2013. С. 94-95

2. Добляшевич В.В. Влияние информационных технологий на жизнь человека // Материалы VII Международной студенческой электронной научной конференции «Студенческий научный форум» URL: http://www.scienceforum.ru/2015/1354/8584 (дата обращения: 16.08.2017)

3. Староверова Н.А. и др. Современные тенденции и перспективы развития операционных систем // Вестник Казанского технического университета. № 21. — 2015. С. 134-136

4. Гордеев А.В. Операционные системы. – М.: Планета, 2004, 416 с.

5. Лопатин В.М. Конспект лекций по информатике. // Учебное пособие, Миасс. — 2013. 101 с.

6. Зацаринная Ю.Н. Староверова Н.А. Виртуализация и виртуальные машины в подготовке современных IT специалистов // Вестник Казанского технологического университета. №9. — 2015. С. 247-250.

7. Денисова Н. Основные функции операционных систем // Статья от 14.10.2013. [Электронный ресурс] URL: http://fb.ru/article/106973/osnovnyie-funktsii-operatsionnyih-sistem (дата обращения: 16.08.2017)

8. Таненбаум Э., Уэзеролл Д. Компьютерные сети. 5-е изд. — СПб.: Питер, 2012. — 960 с.: ил.

9. Калашникова А.Е. Операционные системы: от истоков до наших дней // XXII Студенческая международная заочная научно-практическая конференция. [Электронный ресурс] URL: https://nauchforum.ru/node/6486 (дата обращения: 16.08.2017)

10. Дейтел, Х.М. Операционные системы. Т. 2. Распределенные системы, сети, безопасность / Х.М. Дейтел, П.Д. Дейтел, Д.Р. Чофнес; Пер. с англ. С.М. Молявко.. — М.: БИНОМ, 2013. — 704 c.

11. Герлиц Е.А. и др. Тестирование операционных систем // Труды Института системного программирования РАН. — 2014. С. 73-10

12. Горчакова Е., Зацаринная Ю.Н., Ушенина И. Анализ критериев диспетчеризации и методов их оптимизации в операционных системах. Вестник технологического университета. №10. — 2015. C. 134-136

13. Замятин А.В Операционные системы. Теория и практика: учебное пособие / А.В.Замятин. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2011. – 281 с.

14. История связи и перспективы развития телекоммуникаций: учебное пособие / Ю. Д. Украинцев, М. А. Цветов. — Ульяновск : УлГТУ, 2009. — 128 с.

15. Ермаков М.К. и др. Проведение итеративного динамического анализа приложений, предоставляющих графический интерфейс пользователя // Труды Института системного программирования РАН. 2017. — С. 119-134.

16. Операционные системы: примеры с описанием. Примеры сетевых операционных систем // Статья от 18.06.2015. [Электронный ресурс] URL: http://fb.ru/article/190430/operatsionnyie-sistemyi-primeryi-s-opisaniem-primeryi-setevyih-operatsionnyih-sistem (дата обращения: 16.08.2017)

17. Сетевые операционные системы // Статья. [Электронный ресурс] URL: http://www.citforum.idknet.com/operating_systems/sos/glava_4.shtml (дата обращения: 16.08.2017)

18. Попова Д.И., Попова Е.Д. Сети ЭВМ и телекоммуникации // Конспект лекций. [Электронный ресурс] URL: http://www.hi-edu.ru/e-books/xbook689/01/eabout.htm (дата обращения: 17.08.2017)

19. Широков А.И., Назаров С.В. Современные операционные системы // Интуит, 2016. 352 с.

20. Резник В.Г. Современные операционные системы. Теория, самостоятельная и индивидуальная работа студента: Учебное пособие. – Томск, ТУСУР, 2012. – 65 с.

21. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Сетевые операционные системы: Учебник для вузов. 2-е изд. — СПб.: Питер, 2009. 669 с.

22. Руссинович М., Соломон Д. Внутреннее устройство Microsoft Windows. 6-е изд. — СПб.: Питер, 2013. — 800 с.: ил. — (Серия «Мастер-класс»).

23. Задорожнюк В.В. Сетевые операционные системы // Статья. [Электронный ресурс] URL: https://infourok.ru/issledovanie-populyarnih-setevie-operacionnie-sistemi-1953507.html (дата обращения: 16.08.2017)

24. Назаров С.В., Широков А.И. Современные операционные системы. — М.: Бином, 2013. 367 с.

25. Архитектура ЭВМ и систем: учебно-методический комплекс / Национальный минерально-сырьевой университет «Горный». Сост.: М.В. Копейкин, В.В. Спиридонов, Е.О. Шумова. – СПб, 2013, 126 с

26. Операционные системы: учебно-методический комплекс / Сост.: Б.М. Илюшкин, – СПб, СЗТУ, 2010, 155 с.

27. Сетевая операционная система // Статья. [Электронный ресурс] URL: http://www.tadviser.ru/index.php/Статья:Сетевая_операционная_система

28. Сетевые операционные системы // Статья. [Электронный ресурс] URL: http://fb.ru/article/11857/setevyie-operatsionnyie-sistemyi-ih-harakteristiki-i-kriterii-vyibora

29. Иртегов, Д.В. Введение в операционные системы / Д.В. Иртегов. — СПб.: БХВ-Петербург, 2012. — 1040 c.

30. Карасева, М.В. Операционные системы. Практикум для бакалавров / М.В. Карасева. — М.: КноРус, 2012. — 376 c.

31. Коньков, К.А. Устройство и функционирование ОС Windows. Практикум к курсу «Операционные системы»: Учебное пособие / К.А. Коньков. — М.: Бином, 2012. — 207 c.

32. Локальная вычислительная сеть Novell NetWare // [Электронный ресурс] URL: http://phys.bspu.by/static/lib/inf/posob/stu_m/glaves/glava6/gl_6_5.html (дата обращения: 17.08.2017)

33. Windows NT // [Электронный ресурс] URL: http://www.tadviser.ru/index.php/Продукт:Windows_NT (дата обращения: 17.08.2017)

34. Баркалов Ю.М., Бабкин А.Н. Экспертиза компьютерной информации в системах Windows NT // Вестник Воронежского института МВД России. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/ekspertiza-kompyuternoy-informatsii-v-sistemah-windows-nt (дата обращения: 17.08.2017)

35. Основные семейства операционных систем // Интуит. Лекция № 2. [Электронный ресурс] URL: http://www.intuit.ru/studies/courses/631/487/lecture/11050 (дата обращения: 17.08.2017)

36. Какую особенность имеет кроссплатформенное программное обеспечение // Статья. [Электронный ресурс] URL: http://fb.ru/article/220707/kakuyu-osobennost-imeet-krossplatformennoe-programmnoe-obespechenie (дата обращения: 17.08.2017)

37. Аветисян А. Российские операционные системы: говорим сейчас, ждем на OS Day // Статья. [Электронный ресурс] URL: http://www.ispras.ru/news/rossiyskie_operatsionnye_sistemy_govorim_seychas_zhdyem_na_os_day/ (дата обращения: 17.08.2017)

38. Назаров, С.В. Современные операционные системы: Учебное пособие / С.В. Назаров. — М.: Бином. Лаборатория знаний, 2013. — 367 c.

Серверные операционные системы

Назначение серверных операционных систем

Серверные версии Windows (Microsoft)

   Windows NT

   Windows 2000

   Windows .NET Server

UNIX

   Solaris (Sun Microsystems)

   HP-UX (Hewlett-Packard)

   AIX (IBM)

   Linux и FreeBSD

NetWare (Novell)

В предыдущем номере нашего журнала были рассмотрены клиентские
операционные системы для настольных компьютеров. В данной статье мы продолжим
эту тему, кратко рассказав о серверных операционных системах. Отметим, что назначением
данной публикации является рассмотрение не архитектуры этих операционных систем,
а областей их применения.

Назначение серверных операционных систем

сли
клиентская операционная система предназначена для управления ресурсами компьютера,
на котором она выполняется, и для предоставления пользователю определенных сервисов
(таких как выполнение офисных приложений, клиентских частей корпоративных приложений,
а в случае домашнего компьютера — игр и иных приложений мультимедиа), то назначение
серверной операционной системы обычно совершенно иное: под управлением этих
операционных систем выполняются приложения, обслуживающие всех пользователей
корпоративной сети, а нередко и внешних пользователей. К таким приложениям относятся
современные системы управления базами данных, средства управления сетями и анализа
событий в сети, службы каталогов, средства обмена сообщениями и групповой работы,
Web-серверы, почтовые серверы, корпоративные брандмауэры, серверы приложений
разнообразного назначения. Требования к производительности и надежности указанных
операционных систем намного выше, нежели в случае клиентских операционных систем.
В последнее время от серверных операционных систем порой требуются такие средства
обеспечения надежности и доступности, как поддержка кластеров (набора ряда однотипных
компьютеров, выполняющих одну и ту же задачу и делящих между собой нагрузку),
возможности дублирования и резервирования, переконфигурации программного и аппаратного
обеспечения без перезагрузки операционной системы.

Иными словами, выбор серверной операционной системы и аппаратной платформы для
нее в первую очередь определяется тем, какие приложения под ее управлением должны
выполняться (как минимум, выбранные приложения должны существовать в версии
для данной платформы) и каковы требования к ее производительности, надежности
и доступности. Такие факторы, как удобный пользовательский интерфейс, возможность
выполнения клиентских приложений и иные «пользовательские» потребности, хотя
и присутствуют в современных версиях многих подобных операционных систем, но
в данном случае не играют решающей роли — нередко администрирование серверных
приложений и самой операционной системы может осуществляться удаленно с клиентского
компьютера.

А теперь кратко рассмотрим наиболее распространенные на сегодняшний день серверные
операционные системы.

Серверные версии Windows (Microsoft)

настоящее время одна из операционных систем семейства Windows установлена на
более чем 90% персональных компьютеров, но в случае серверов картина выглядит
намного более разнообразной и доминирования какого-то одного производителя на
рынке серверных операционных систем пока не наблюдается. Тем не менее серверные
версии Windows сейчас применяются довольно широко.

Windows NT

Windows NT, первая полностью 32-разрядная операционная система этого семейства,
появилась вскоре после выпуска Windows 95 и ознаменовала собой первый шаг на
пути завоевания компанией Microsoft части рынка серверных операционных систем.
Наиболее популярной была версия 4.0, выпущенная в редакциях Server и Workstation
и существовавшая в версии не только для Intel-совместимых компьютеров, но и
для RISC-систем (правда, позже Microsoft отказалась от поддержки последних).

Windows NT Server 4.0 обладала удобными средствами администрирования (Microsoft
Management Console, MMC — набор мастеров администрирования для наиболее типичных
задач), встроенным Web-сервером (Internet Information Server 4.0), средствами
диагностики сети (Network Monitor) и самодиагностики, редактором системной политики
и профилей пользователей, средством управления процессами и задачами Task Manager,
развитыми средствами поддержки локальных сетей и интеграции с другими операционными
системами, например с Novell NetWare, утилитами и службами управления рабочими
станциями. Чуть позже для этой операционной системы появились в качестве бесплатного
дополнения такие сервисы, как монитор транзакций и сервер приложений Microsoft
Transaction Server, сервер управления очередями сообщений Microsoft Message
Queue Server, а также ряд коммерческих продуктов производства Microsoft (в частности,
Microsoft SQL Server и Microsoft Exchange Server). При этом данная операционная
система обладала привычным пользовательским интерфейсом Windows 95, что сокращало
затраты на обучение администраторов, могла поддерживать нескольких процессоров,
да и надежность ее была вполне приемлемой для многих наиболее распространенных
задач. В целом ее применение в качестве серверной операционной системы часто
оказывалось намного дешевле, чем использование конкурирующих серверных ОС, требующих
более высоких затрат не только на администрирование, но и на аппаратное обеспечение.

Понимая, что все эти особенности сделают данную операционную систему весьма
популярной как минимум среди малых и средних предприятий, производители СУБД,
серверов приложений, Web-серверов, средств управления сетями начали выпускать
версии своих продуктов для этой операционной системы, причем даже те из них,
которые ранее рассматривали Windows исключительно как клиентскую платформу.
Все это привело к еще большему росту популярности Windows NT Server 4.0, и она
до сих пор активно используется многими компаниями.

Технические требования для применения Windows NT 4.0

Windows 2000

Windows 2000, существующая в виде четырех различных версий (Professional, Server,
Advanced Server, Datacenter Server), сочетает в себе надежность Windows NT с
некоторой гибкостью, присущей операционным системам семейства Windows 9x. На
данный момент это самая популярная операционная система Microsoft в корпоративном
секторе.

К серверным операционным системам этого семейства относятся Windows 2000 Server 
— универсальная сетевая операционная система для серверов рабочих групп и отделов,
Windows 2000 Advanced Server — операционная система для эксплуатации бизнес-приложений
и приложений для электронной коммерции и Windows 2000 Datacenter Server — операционная
система для наиболее ответственных приложений, осуществляющих обработку данных.

В архитектуру Windows 2000 Server был внесен ряд улучшений, которые привели
к повышению доступности этой ОС — значительное количество задач администрирования,
для которых была необходима перезагрузка системы Windows NT Server 4.0, не требует
перезагрузки Windows 2000 Server. Кроме того, в состав Windows 2000 Server были
включены дополнительные службы, облегчающие управление серверами, сетями и рабочими
станциями. В частности, был добавлен набор служб каталогов Active Directory,
улучшающий управляемость и повышающий защищенность операционной системы, что
позволяет создать единое хранилище учетных записей пользователей, клиентов,
серверов и приложений Windows. При этом Windows 2000 Server можно интегрировать
со службами каталогов Novell NDS и сервера Microsoft Exchange Server.

В Windows 2000 Server были добавлены дополнительные средства конфигурирования
сетей, организации виртуальных частных сетей (Virtual Private Networking) и
подключения удаленных пользователей, средства Terminal Services для удаленного
управления компьютерами. Все это расширило сферу применения данной операционной
системы — теперь она могла обслуживать территориально распределенные предприятия,
причем затраты на ее администрирование снизились. Кроме того, в данную операционную
систему были добавлены новые средства защиты данных и аутентификации, службы
компонентов (COM+), являющиеся дальнейшим развитием Microsoft Transaction Server,
что позволило создавать для этой ОС корпоративные приложения, обладающие масштабируемостью
и надежностью.

Windows 2000 Server можно применять как в небольших рабочих группах, так и на
достаточно крупных предприятиях.

Windows 2000 Advanced Server обладает всеми возможностями Windows 2000 Server,
а также поддерживает кластеризацию и баланс нагрузки, что делает возможным выполнение
масштабируемых приложений с непрерывным доступом к данным.

Операционная система Windows 2000 Datacenter Server содержит по сравнению с
Windows 2000 Advanced Server дополнительные компоненты с широкими функциональными
возможностями, среди которых — поддержка симметричной мультипроцессорной обработки
(Symmetric Multi-Processing, SMP) с использованием 32 процессоров, поддержка
до 64 Гбайт оперативной памяти, средства восстановления после отказа на основе
четырехузловой кластеризации, инструмент Process Control Tool, предназначенный
для распределения серверных ресурсов, средства периодического обновления операционной
системы. Быстродействие операционной системы Windows 2000 Datacenter Server
сопоставимо с быстродействием ведущих RISC/UNIX-решений при значительно меньшей
совокупной стоимости владения (Total Cost of Ownership, TCO).

Как и в случае Windows NT, для Windows 2000 существуют версии серверных СУБД
и серверов приложений всех ведущих производителей, средства групповой работы
и обмена сообщениями, средства управления сетями и приложениями.

Технические требования для применения Windows 2000 Server, Windows 2000 Advanced
Server и Windows 2000 Datacenter Server

Windows .NET Server

Семейство Windows .NET Server, выпуск которого ожидается в ближайшее время (на
момент написания данной статьи доступна версия Release Candidate 1), является
дальнейшим развитием операционных систем Windows 2000. Основными особенностями
семейства операционных систем Windows .NET Server являются наличие в их составе
платформы Microsoft .NET Framework, а также поддержка Web-сервисов XML (вплоть
до наличия в составе операционной системы UDDI-сервера).

Windows .NET Server существует в четырех редакциях:

• Windows .NET Web Server — новый продукт, представляющий собой операционную
  систему для развертывания и обслуживания Web-приложений и Web-сервисов, включая
  приложения ASP .NET;
• Windows .NET Standard Server — ориентируется на мелкие и средние компании
  и представляет собой сетевую операционную систему, предназначенную для выполнения
  серверной части бизнес-решений (например, серверных СУБД). В ней имеются средства
  совместного использования файлов и принтеров, безопасного подключения к Интернету,
  централизованного развертывания приложений для настольных компьютеров и организации
  эффективной совместной работы пользователей, а также средства взаимодействия
  с клиентами и партнерами. В Windows .NET Standard Server реализована поддержка
  до 4 Гбайт оперативной памяти и симметричной многопроцессорной обработки с
  использованием двух процессоров;
• Windows .NET Enterprise Server — в наибольшей степени подходит для компаний
  средних и крупных размеров. По сравнению с Windows .NET Standard Server сюда
  добавлены функциональные возможности, необходимые для поддержки инфраструктуры
  организации, бизнес-приложений и транзакций. Эта ОС поддерживает до восьми
  процессоров, создание кластеров, состоящих из четырех узлов, обладает оперативной
  памятью объемом до 32 Гбайт. Данная операционная система доступна также для
  64-разрядных вычислительных платформ;
• Windows .NET Datacenter Server — эта ОС предназначена для создания критически
  важных технических решений, с высокими требованиями к масштабируемости и доступности.
  К таким решениям относятся средства управления предприятиями (Enterprise Resource
  Planning, ERP), приложения для обработки транзакций в режиме реального времени,
  а также решения, основанные на интеграции нескольких серверных продуктов (например,
  СУБД, серверов приложений и Web-серверов). В Windows .NET Datacenter Server
  реализована поддержка симметричной многопроцессорной обработки с использованием
  до 32 процессоров и в качестве стандартных функций предоставляются службы
  балансировки нагрузки и создания кластеров, состоящих из восьми узлов. Данная
  ОС доступна также для 64-разрядных вычислительных платформ.

Отметим, что все операционные системы этого семейства используют технологию
защиты от нелегального использования Windows Product Activation.

Технические требования для применения семейства операционных систем Windows
.NET Server

UNIX

перационная
система UNIX относится к «долгожителям» рынка серверных операционных систем 
— она была создана в конце 60-х годов в Bell Laboratories фирмы AT&T. Отличительной
особенностью этой ОС, обусловившей ее «живучесть» и популярность, было то, что
ядро операционной системы, написанной на ассемблере, было невелико, тогда как
вся оставшаяся часть операционной системы была написана на С — языке высокого
уровня, созданном сотрудником Bell Laboratories Деннисом Ритчи специально для
этой цели. Такой подход к созданию операционных систем, с одной стороны, позволял
легко добавлять к ОС новые возможности и адаптировать ее в соответствии с теми
или иными потребностями (в частности, именно для этой операционной системы появилась
реализация протокола TCP/IP, лежащего в основе Интернета), а с другой — делал
легко переносимыми и собственно операционную систему, и созданные для нее приложения
на самые разнообразные аппаратные платформы. Благодаря бесплатному предоставлению
данного продукта университетам вместе с исходными текстами, а также наличию
большого количества компиляторов C, популярность этой операционной системы в
70-80-х годах еще более возросла. Даже Microsoft в начале 80-x производила совместно
с компанией Santa Crus Operations версию UNIX, носившую название Xenix и бывшую
в течение какого-то времени весьма популярной на рынке UNIX-систем.

Еще одним достоинством UNIX является ее открытость, то есть публичная доступность
спецификаций интерфейсов, протоколов и алгоритмов работы операционной системы.
Открытость UNIX позволила одновременно существовать как коммерческим версиям
UNIX, производимым компаниями Sun Microsystems, IBM, Hewlett-Packard и др.,
так и некоммерческим версиям, вроде FreeBSD и Linux.

Традиционно пользовательский интерфейс UNIX был интерфейсом командной строки.
Семейство командных языков UNIX shell предоставляло пользователю практически
все возможности, связанные с управлением этой операционной системой; однако
для UNIX существуют и Windows-подобные графические среды.

Широкое распространение UNIX привело к проблеме несовместимости либо частичной
совместимости многочисленных версий этой операционной системы, несмотря на периодические
попытки ее стандартизации (в частности, сейчас существуют такие стандарты, как
SVID фирмы AT&T, POSIX, созданный под эгидой IEEE, и XPG4 консорциума X/Open,
в которых сформулированы требования к интерфейсу между приложениями и операционной
системой). Общими для всех версий UNIX особенностями являются многопользовательский
режим со средствами защиты данных от несанкционированного доступа, реализация
мультипрограммной обработки в режиме разделения времени, использование механизмов
виртуальной памяти и свопинга, унификация операций ввода-вывода, иерархическая
файловая система, разнообразные средства взаимодействия процессов, в том числе
межсетевого.

Ниже мы рассмотрим наиболее популярные коммерческие версии UNIX, для которых
существуют версии СУБД, серверов приложений и средств управления сетями почти
всех ведущих производителей (за исключением компании Microsoft).

Solaris (Sun Microsystems)

С самых ранних этапов разработки операционная система Sun Solaris, являющаяся
одной из самых популярных коммерческих версий UNIX, предназначалась для работы
в корпоративных вычислительных сетях. Она обеспечивает чрезвычайно эффективный
и надежный доступ к серверам, СУБД, принтерам и другим сетевым ресурсам. Эта
ОС обладает развитыми средствами поддержки сетевого взаимодействия (например,
серверы с операционной системой Solaris могут встраиваться в сети и домены сетей
Novell и Microsoft) и является одной из самых популярных платформ для разработки
корпоративных решений — для нее существует около 12 тыс. различных приложений.

Предшественницей Solaris была операционная система Sun OS, а первая версия операционной
системы Solaris, основанной на двух базовых разновидностях UNIX — Berkley 4.2/4.3
(BSD) и AT&T System V, была выпущена в 1991 году.

ОС Solaris соответствует многим промышленным стандартам (X/Open UNIX 95, различные
разделы POSIX 1003.1, X11R6). Эта операционная система обладает высокой масштабируемостью:
она может использоваться на однопроцессорных серверах и даже на рабочих станциях,
на серверах масштаба рабочей группы и на 64-процессорном сервере масштаба предприятия
Sun Enterprise 10000. Для подавляющего большинства приложений эта ОС обеспечивает
практически линейный рост производительности при увеличении числа процессоров
за счет симметричных многопроцессорных вычислений.

В настоящее время Solaris представляет собой необычайно мощную и гибкую многозадачную
многопользовательскую операционную систему, существующую в вариантах для процессоров
SPARC и Intel x86. Последняя ее версия, Solaris 9, представляет собой уже третье
(начиная с Solaris 7) поколение 64-разрядных операционных систем, оптимизированных
для работы на 64-разрядных серверах Sun.

Перечислим некоторые возможности масштабирования и поддержки приложений масштаба
предприятия в операционной системе Solaris 9:

• 1 млн. одновременно работающих процессов в одной системе;
• до 128 процессоров в одной системе и до 848 процессоров в кластере;
• до 576 Гбайт физической оперативной памяти в одной системе;
• более 4 млрд. сетевых соединений;
• файловые системы размером до 252 Тбайт;
• 128-разрядная IP-адресация IPv6;
• 64-разрядная виртуальная Java-машина.

Из других особенностей Solaris 9 следует отметить интеграцию с сервером каталогов
Sun ONE Directory Server и с J2EE-совместимым сервером приложений Sun ONE Application
Server (это позволяет организовать службу идентификации пользователей и объектов
в сети), наличие средств управления конфигурациями и изменениями, в том числе
переконфигурациями и обновлением версий без перезагрузки операционной системы,
поддержку методологии RAS (Reliabiity, Availability, Serviceability — надежность,
доступность, удобство в обслуживании) при разработке программного обеспечения,
совместимость с более ранними версиями и встроенную совместимость с Linux. Наличие
относительно небольшого ядра операционной системы значительно сужает диапазон
ошибок, способных вызвать ее крах. Поддержка ограничения распространения отказов,
управление процессом распределения системных ресурсов, изоляция приложений в
так называемых контейнерах с помощью программно-определяемых границ, поддержка
альтернативных серверов и сетевых путей — все это гарантирует высокую надежность
данной операционной системы.

Операционная система Solaris 9 представляет собой основу открытой сетевой среды
Sun Open Net Environment (Sun ONE). В комплект поставки Solaris 9 включены ключевые
приложения Sun ONE, такие как Sun ONE Application Server, Platform Edition,
Sun ONE Directory Server, Sun ONE Integration Server, Sun ONE Message Queue,
Sun ONE Portal Server, Sun ONE Web Server.

Технические требования для применения Sun Solaris 9

HP-UX (Hewlett-Packard)

Операционная система HP-UX, разработанная в компании Hewlett-Packard, является
потомком AT&T System V. Ее последняя версия, HP-UX 11i, доступна для двух
аппаратных платформ — PA_RISC и Itanium и главным образом ориентирована на серверы
производства Hewlett-Packard.

Среди особенностей HP-UX 11i нужно назвать средства интеграции с Windows и Linux,
в том числе средства переноса Java-приложений, разработанных для этих платформ,
а также средства повышения производительности Java-приложений. К тому же с помощью
средства разработки Java-приложений Webgain Studio (потомка Symantec Visual
Cafe) можно в Windows создавать приложения, оптимизированные для HP-UX. Кроме
того, HP-UX 11i поддерживает Linux API, что гарантирует перенос приложений между
HP-UX и Linux. Отметим, что приложения для HP-UX 11i переносимы между двумя
поддерживаемыми ею аппаратными платформами без изменений и перекомпиляции.

Говоря о производительности и масштабируемости HP-UX 11i, нужно отметить, что
одна копия операционной системы поддерживает до 256 процессоров; поддерживаются
также кластеры размером до 128 узлов, что позволяет реализовать так называемые
серверные фермы (опять же на базе серверов HP 9000 производства Hewlett-Packard).
Имеются и средства управления кластерными томами. Отметим, что данная платформа
поддерживает подключение и отключение дополнительных процессоров, замену PCI-карт,
блоков питания, вентиляторов и дисков без необходимости перезагрузки, резервное
копирование в режиме online и дефрагментацию дисков без выключения системы,
динамическую настройку и обновление операционной системы без перезагрузки, что
повышает ее доступность.

Из средств защиты данных HP-UX 11i назовем инструменты распознавания попыток
атак и вирусов, подключаемый модуль идентификации с аутентификацией через LDAP,
NIS+, NTLM, Kerberos, а также поддержку общей для Windows и HP-UX идентификации.

Выбор программного обеспечения для данной операционной системы весьма широк 
— для нее имеются серверы приложений ведущих производителей (BEA, Sun), Web-
и WAP-серверы, поисковые серверы, средства кэширования, службы каталогов.

AIX (IBM)

AIX является клоном UNIX производства IBM, предназначенным для выполнения на
серверах IBM @server pSeries и RS/6000. Как и другие коммерческие версии UNIX,
последняя версия этого продукта, AIX 5L, поддерживает Java-приложения. Как и
HP-UX, эта операционная система обладает совместимостью с Linux, что позволяет
после простой перекомпиляции выполнять на платформе AIX приложения, разработанные
для Linux.

Среди особенностей AIX 5L — наличие полностью 64-разрядного ядра, драйверов
устройств и среды исполнения приложений (при этом имеется и 32-разрядное ядро,
равно как и поддержка 32-разрядных приложений), поддержка 256 Гбайт оперативной
памяти, поддержка кластеров (Reliable Scalable Cluster Technology, RSCT), файловая
система, поддерживающая файлы объемом до 1 Тбайт, удобные средства администрирования
и контроля за нагрузкой, в том числе обладающие Web-интерфейсом, поддержка кластеров
(до 32 компьютеров), RAS и Java 2, развитые средства сетевой поддержки и даже
поддержка 64-разрядной версии OpenGL.

AIX предоставляет возможности самонастройки системы с помощью таких функций,
как наращивание мощности по мере необходимости (Capacity Upgrade on Demand)
и разгрузка процессоров (Processor Deallocation). Системы самозащиты включают
технологию протоколирования всех системных ошибок (First Failure Data Capture)
и систему упреждающего анализа неисправностей (Predictive Failure Analysis),
которая помогает заблаговременно предотвращать системные сбои. AIX — самовосстанавливающаяся
система, в которой технологии системного резервирования позволяют резко сократить
количество вмешательств администратора. Наконец, AIX может самооптимизироваться
благодаря таким современным функциональным возможностям, как диспетчер рабочей
нагрузки и логические разделы.

В мае этого года IBM представила целый ряд новых функциональных возможностей
AIX, в частности:

• увеличенный размер страницы памяти позволяет сохранять в памяти компьютера
  большие объемы информации. AIX поддерживает как традиционные страницы памяти
  размером 4 Кбайт, так и новые, увеличенные страницы размером 16 Мбайт, что
  повышает производительность систем с интенсивными вычислительными нагрузками
  (например, крупномасштабных коммерческих баз данных, которые работают с большими
  объемами виртуальной памяти);
• привязка планирования (Scheduling affinity) помогает локализовать рабочую
  нагрузку внутри системы, распределяя ее по четко определенной группе процессоров,
  имеющих равноправный доступ к общей подсистеме памяти;
• привязка памяти (Memory affinity) выделяет работающим процессорам самые
  близкие к ним страницы системной памяти.

Тогда же было объявлено о планах выпуска коммерческого набора инструментов AIX
для Grid-приложений, который основан на открытых протоколах ассоциации Globus
(признанного лидера в области программных средств управления для сетей Grid)
и позволяет объединить множество разнородных серверов в пространственно распределенные
мегакомпьютеры. В этом наборе инструментов имеются новые средства для установки
и настройки операционных систем, а также расширенные средства безопасности.
В числе наиболее важных новинок следует назвать интерфейс передачи сообщений
Message Passing Interface (MPI), функцию резервирования Advanced Reservation
и интеграцию с IBM LoadLeveler-планировщиком пакетных заданий.

Linux и FreeBSD

Операционная система Linux представляет собой некоммерческий продукт категории
Open Source для платформы Intel, который создавали в течение десяти лет тысячи
энтузиастов. Хотя эта ОС нередко применяется в качестве клиентской операционной
системы, ее популярность связана главным образом с ее использованием в качестве
серверной платформы. Список серверных продуктов для Linux, пожалуй, не менее
внушителен, чем для Solaris, HP-UX и AIX, и включает такие популярные продукты,
как Web-сервер Apache, серверные СУБД практически всех ведущих производителей,
серверы приложений.

Одним из серьезных преимуществ Linux является низкая стоимость ее применения.
Кроме того, ряд компаний, в частности IBM, вкладывают значительные средства
в развитие Linux как серверной платформы, одновременно стремясь реализовать
совместимость с Linux в своих коммерческих версиях UNIX в расчете на возможный
переход с Linux на указанные операционные системы.

Существует много различных дистрибутивов Linux, предназначенных для установки
и конфигурации этой ОС с целью решения конкретных задач; при этом некоторые
из них (именно дистрибутивы, а не сама операционная система!) являются коммерческими.

Еще одной популярной некоммерческой версией UNIX является FreeBSD, доступная
для платформ Intel и DEC Alpha. Основой FreeBSD послужил дистрибутив BSD UNIX,
выпущенный группой исследования вычислительных систем (Computer Systems Research
Group) Калифорнийского университета (Беркли). Данная операционная система обладает
такими особенностями, как объединенный кэш виртуальной памяти и буферов файловых
систем, совместно используемые библиотеки, модули совместимости с приложениями
других версий UNIX, динамически загружаемые модули ядра, позволяющие во время
работы добавлять поддержку новых типов файловых систем, сетевых протоколов или
эмуляторов без перегенерации ядра.

Согласно общей политике лицензирования FreeBSD можно использовать как основу
для любого количества свободно распространяемых или коммерческих приложений.
FreeBSD часто используется Интернет-провайдерами, а также в качестве операционной
системы для корпоративных брандмауэров. Нередко эта ОС применяется и как клиентская
операционная система.

Из других распространенных версий UNIX, не представленных в этом обзоре из-за
его ограниченного объема, следует назвать Caldera Open UNIX 8, SCO OpenServer,
UNIXWare 7, приобретенные компанией Caldera вместе с компанией SCO, а также
Compaq Tru64 UNIX.

NetWare (Novell)

начале и середине 90-х годов Novell NetWare была доминирующей сетевой операционной
системой и пользовалась заслуженной популярностью благодаря своей надежности.
В то время для нее создавались СУБД, серверы приложений, средства групповой
работы, Web- и почтовые серверы. В настоящее время доля серверов, управляемых
NetWare, заметно снизилась, но эта операционная система пока еще достаточно
широко применяется.

Надежность, масштабируемость, уровень безопасности данных, доступность последней
версии этой операционной системы, Novell NetWare 6, весьма высоки; с ее помощью
можно управлять большим количеством рабочих станций. Данная ОС поддерживает
кластеры до 32 серверов по 32 процессора в каждом, защита данных осуществляется
с помощью служб каталогов NDS eDirectory, что обеспечивает высокий уровень безопасности,
а для работы мобильных и удаленных пользователей предусмотрены средства синхронизации
данных настольных компьютеров и мобильных устройств (iFolder), а также средства
доступа к удаленным принтерам (Novell Internet Printing).

Однако область применения этой операционной системы обычно ограничивается использованием
ее в качестве сетевого и файлового серверов, серверов печати и групповой работы
(для этой цели существует продукт для групповой работы Novell GroupWise, серверная
часть которого выполняется под управлением NetWare). Что касается остальных
категорий серверных продуктов, то для данной операционной системы их практически
нет: из серверных СУБД для NetWare можно вспомнить только довольно старую версию
Oracle, а из серверов приложений для этой операционной системы имеется только
IBM WebSphere.

Вполне возможно, что в очередной версии Novell NetWare и появятся реализация
среды выполнения Java и поддержка Web-сервисов, но в текущей версии данной операционной
системы эти функции отсутствуют.

***

В заключение следует отметить, что список применяемых нынче операционных систем
отнюдь не ограничивается теми, что были рассмотрены в данной и предыдущей статьях 
— за пределами этих мини-обзоров остались операционные системы для мэйнфреймов,
операционные системы реального времени, а также многие другие типы ОС. Поэтому
мы еще не раз вернемся к этой теме.

КомпьютерПресс 10’2002

Обзор операционных систем Windows

Microsoft Windows – операционные системы корпорации Microsoft, различные версии которых предназначены для широкого класса устройств – от суперкомпьютеров до встроенных систем. В настоящее время Microsoft Windows установлена на большинстве персональных компьютеров: по данным сайта анализа веб трафика StatCounter (http://gs.statcounter.com) операционные системы Windows (версий XP, Vista, 7) в августе 2012 года были установлены на 88% компьютеров в мире; в то же время по данным компании веб-аналитики Net Applications (http://marketshare.hitslink.com) Windows занимает 92% рынка настольных компьютеров и ноутбуков.

Кроме того, в прошлом выпускались 16 разрядные операционные системы ( Windows 1.0, Windows 2.х, Windows 3.х) и семейство операционных систем Windows 9x ( Windows 95, Windows 98, Windows Me).

В данной лекции представлен краткий обзор семейств операционных систем Microsoft Windows (рис.2.1).

16 разрядные Windows

Первой Windows была Windows 1.0, выпущенная в ноябре 1985 года. Это была не полноценная операционная система, а надстройка над операционной системой MS-DOS. Windows 1.0 предоставляла пользователю графический оконный интерфейс и возможность запускать несколько приложений одновременно (и то и другое отсутствовало в MS DOS). Сначала эту программу хотели назвать Interface Manager, но затем склонились к названию Windows («окна»), как более точно отражающему суть работы с новой программой [7]. Минимальные системные требования к памяти ограничивались 256 КБ.

В Windows 2.0 (декабрь 1987 года) были введены некоторые улучшения графического интерфейса (в частности поддержка перекрывающихся окон) и работы с памятью. Также для большего удобства стали использоваться комбинации клавиш. В мае 1988 года и в марте 1989 года появляются соответственно Windows 2.10 и Windows 2.11, поддерживающие новые на то время процессоры Intel 80286 и Intel 80386 [16].

В мае 1990 года выходит Windows 3.0 с улучшенной графикой и поддержкой виртуальной памяти. В 1992 1993 гг. появляются версии Windows for Workgroups 3.1 и 3.11, в которых имеется поддержка работы в одноранговых сетях и сетях под управлением сервера. Это были последние версии 16 разрядных Windows.

Windows 9x

В августе 1995 года выпускается Windows 95 – 32 разрядная клиентская операционная система, в которой была встроенная поддержка работы с Интернетом (браузер Internet Explorer) и модемными сетями, а также технология Plug-and-Play («подключи и работай»), позволяющая быстро подключать к компьютеру различные устройства. Впервые появилась кнопка Пуск (Start) и Панель задач (Taskbar). Windows 95 требовала минимум 4 МБ оперативной памяти [7].

На смену Windows 95 в июне 1998 года приходит Windows 98 с множеством программ для работы с Интернетом (Internet Explorer 4, Outlook Express и др.), поддержкой DVD и USB, первым появлением Панели быстрого запуска программ (Quick Launch bar). Windows 98 была последней операционной системой, основанной на MS DOS [7].

Последней версией в семействе 9x стала Windows Me (Millennium Edition, сентябрь 2000 года). Эта система была нацелена на домашних пользователей, и, следовательно, имела широкую поддержку работы с мультимедиа (Windows Media Player 7, Windows Movie Maker), Интернетом и домашними сетями.

Другим направлением развития операционных систем Windows в 90 е годы стало семейство NT.

Windows NT

В июле 1993 года была выпущена первая операционная система семейства NT – Windows NT 3.1. Есть разные варианты объяснения названия NT, самый распространенный вариант – это аббревиатура от New Technology («новая технология»).

Разработка системы, основанной на новом ядре (не MS DOS), началась в 1989 году. К новой операционной системе предъявлялись следующие основные требования [5]:

Windows NT 3.1 соответствовала всем этим требованиям, а на ядре этой системы (конечно, с изменениями) основаны все современные версии Windows, включая Windows 8.

Windows NT 3.1 поддерживала процессоры Intel 80386, Intel 80486, MIPS R4000 и DEC Alpha [5]. Существовали клиентская и серверная версии системы – Windows NT и Windows NT Advanced Server. Windows NT, помимо других файловых систем, поддерживала специально разработанную в Microsoft файловую систему NTFS (New Technology File System).

В 1994 1996 годах последовательно выходят операционные системы Windows NT 3.5, Windows NT 3.51 и Windows NT 4.0. Целями разработки Windows NT 3.5 были повышение производительности и надежности, а также уменьшение размера системы. В Windows NT 3.51 была включена поддержка процессора IBM PowerPC. Windows NT 4.0 обладала таким же графическим интерфейсом как и система Windows 95 [5].

Windows 2000, вышедшая в декабре 1999 года, разрабатывалась в качестве системы для профессиональных пользователей, объединяющей два направления – Windows 9x и Windows NT [7]. Система Windows 2000 включала Active Directory (служба и базу данных ресурсов для управления большими сетями) и поддержку значительного числа Plug-and Play устройств, в том числе беспроводных сетей, USB, IEEE 1394 и др. Существовало 4 версии Windows 2000 – одна клиентская (Professional) и три серверных (Server, Advanced Server и Datacenter Server). Windows 2000 была последней системой, для которой выпускались одновременно клиентские и серверные версии.

Следующим шагом стало объединение обоих направлений клиентских систем: и систем для профессиональных пользователей (Windows 2000 Professional), и систем для домашних пользователей (Windows Me). Результатом такого объединения стала операционная система Windows XP (август 2001 года). Благодаря своей стабильности, скорости и удобному интерфейсу, Windows XP стала (и до сих пор является) одной из самых распространенных операционных систем в мире. Важным шагом явилось появление 64 разрядных версий Windows XP (Windows XP 64-bit Edition). Количество строк кода в Windows XP – 45 миллионов [7].

В марте 2003 года выходит серверная операционная система Windows Server 2003, имеющая большую производительность и поддерживающая более мощное оборудование, чем Windows 2000. Система имеет 4 основные версии: Web, Standard, Enterprise и Datacenter. Например, версия Datacenter поддерживает 64 процессора и до 64 ГБ оперативной памяти (до 512 ГБ на 64 разрядных платформах).

Клиентская операционная система Windows Vista вышла в ноябре 2006 года. Акцент при разработке этой системы был сделан на безопасность – контроль учетных записей пользователей (User Account Control), шифрование дисков (BitLocker Drive Encryption), антишпионское программное обеспечение (Windows Defender) и др. В Windows Vista был также изменен пользовательский интерфейс, в частности поменяла вид кнопка Пуск (Start).

В феврале 2008 года появилась операционная система Windows Server 2008, основанная на коде Windows Vista – поэтому большая часть нововведений Windows Vista перешла и в Windows Server 2008.

В июле 2009 года выходит Windows 7, отличающаяся расширенной поддержкой ноутбуков и планшетов. Основные особенности Windows 7 – новые приемы работы с окнами, мгновенный поиск информации на компьютере, поддержка сенсорных экранов (Windows Touch), большие возможности по настройке оформления рабочей среды.

В 2012 году Microsoft выпускает новейшие версии операционных систем – клиентскую Windows 8 (октябрь 2012 года) и серверную Windows Server 2012 (сентябрь 2012 года). Windows 8 – операционная система, одинаково рассчитанная как на обычные настольные компьютеры и ноутбуки, так и на планшетные компьютеры, завоевавшие в последнее время существенную долю всего рынка персональных компьютеров (см. лекцию 3 «Windows 8»).

Windows CE

Windows CE поставляется разработчикам устройств в виде набора компонентов, из которых можно создать операционную систему для конкретного устройства. Например, операционные системы Windows Mobile построены на основе Windows CE.

Первая версия Windows CE 1.0 появилась в 1996 году и была разработана как урезанная версия Windows 95. В дальнейшем команда разработчиков Windows CE сотрудничала с командой Windows 2000, затем Windows CE развивалась как независимая система.

На сентябрь 2012 года последней версией является Windows CE 7.0.

Windows Mobile и Windows Phone

Windows Mobile – операционная система для смартфонов и карманных персональных компьютеров (КПК, Personal Digital Assistant – PDA), основанная на Windows CE.

Первые версии операционных систем этого семейства назывались Pocket PC (2000 год). С 2003 года утвердилось наименование Windows Mobile – были выпущены операционные системы Windows Mobile 2003, Windows Mobile 5, Windows Mobile 6. Последней версией с таким названием стала система Windows Mobile 6.5 (2009 год).

С октября 2010 года Microsoft выпустила новую операционную систему для мобильных устройств – Windows Phone 7, несовместимую с Windows Mobile, хотя и основанную также на Windows CE. В Windows Phone 7 появился новый пользовательский интерфейс, в настоящее время называемый Modern UI.

В октябре 2012 года ожидается выход Windows Phone 8, основанной на ядре Windows NT.

Резюме

В лекции представлен обзор операционных систем Windows с 1985 года до 2012 года. Рассмотрены основные семейства и их ключевые представители – 16 разрядные Windows, Windows 9x, Windows NT, Windows NT Server, Windows Mobile/Windows Phone и Windows CE.

В следующей лекции приводится обзор новейшей операционной системы от Microsoft – Windows 8.

Источник

Операционная система Windows

Вы будете перенаправлены на Автор24

Общие понятия об операционных системах

Ресурсы компьютера, такие как процессор, оперативная память, периферийные устройства, могут эффективно работать только в том случае, если их совместную работу координируют специальные программы. Иначе устройства будут работать несогласованно или вообще не смогут приносить пользу. Поэтому на любом компьютере используется операционная система. Операционной системой (ОС) – называется комплекс управляющих программ, предназначенных для управления вычислительным процессом и наиболее эффективного использования всех ресурсов вычислительной системы. Операционная система осуществляет планирование вычислительного процесса и управление его ходом. Все программы, которые мы устанавливаем на компьютер, работают под управлением и контролем операционной системы. Все устройства, которые мы подключаем к компьютеру, «общаются» с операционной системой через специальные программы – драйверы устройств. Кроме того, операционная система предоставляет пользователю интерфейс для взаимодействия с ресурсами компьютера.

Операционные системы в зависимости от их назначения могут обладать или не обладать следующим рядом свойств:

Готовые работы на аналогичную тему

Противоположностью интерактивным ОС являются ОС с пакетной обработкой, которые вообще не предполагают наличия пользователя.

Интерактивные системы могут иметь текстовый интерфейс, а могут иметь графический интерфейс.

Операционные системы семейства Windows

Современные ОС семейства Windows – это графические, интерактивные, многозадачные ОС корпорации Microsoft. Семейство ОС Windows состоит из двух групп:

Файловая система

Для того чтобы узнать, какая файловая система (из доступныx для Windows) выбрана на определенном разделе жесткого диска нужно нажать правой кнопкой мыши на пиктограмме диска и выбрать в контекстном меню пункт «свойства». В открывшемся окне можно прочитать информацию о размере диска, количестве свободного места и файловой системе.

Источник

Конспект лекций по дисциплине ОС на тему: «Основные характеристики Windows»

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Основные характеристики Windows

1. Х-разрядная архитектура означает, что операции над Х-разрядным данными выполняются, поскольку в них требуется программная реализация над Х-разрядными данными.

Многозадачность может быть кооперативной и вытесняющей. При кооперативной многозадачности (cooperative multitasking) операционная система не занимается решением проблемы распределения процессорного времени. Распределяют его сами программы.

При вытесняющей многозадачности распределением процессорного времени между программами занимается операционная система. Она выделяет каждой задаче фиксированный квант времени процессора. По истечении кванта времени система вновь получает управление, чтобы выбрать другую задачу для ее активизации. Если задача обращается к операционной системе до истечения ее кванта времени, то это также служит причиной переключения задач.

3. Многопоточность операционной системы означает, что работающие программы (процессы) могут разделяться на несколько частей, самостоятельно претендующих на процессорное время. Это обеспечивает одновременное выполнение программой нескольких не связанных друг с другом операций. Например, в текстовом процессоре могут одновременно выполняться автоматическая проверка орфографии и редактирование документа.

4. Графический пользовательский интерфейс обеспечивает удобства в запуске и переключении приложений (программ Windows). Основными компонентами пользовательского интерфейса являются рабочий стол и панель задач (обеспечивает запуск и переключение приложений). На рабочем столе размещены графические объекты, соответствующие приложениям, документам, сетевым устройствам. Каждый графический объект имеет поименованный ярлычок. С помощью мыши, ярлычков, главного меню и панели задач пользователь может легко запускать, переключать и управлять приложениями (программами).

В оперативной памяти всегда находится часть виртуального пространства, выделяемого для решения задачи, остальная его часть располагается на дисковой памяти. Если оперативной памяти не хватает для обеспечения работы текущего (активного) приложения, то приложение или его часть, которые не используют в данный момент микропроцессор, выгружаются (вытесняются) из оперативной памяти на диск. На их место в оперативную память загружается (подкачивается) необходимый фрагмент активного приложения. Когда одному из выгруженных приложений передается управление, оно вновь загружается в оперативную память, что может привести к выгрузке на диск другого, пассивного в данный момент приложения. Таким образом, программы циркулируют между диском и оперативной памятью.

Поддержка виртуальной памяти позволяет открыть большое количество приложений одновременно, но выгрузка на диск и загрузка с диска снижают производительность компьютера. Используемая для этой цели часть внешней памяти называется файлом подкачки. Процесс подкачки известен под названием свопинг. Объем файла подкачки может в несколько раз превышать объем оперативной памяти.

7. Совместимость с ранее созданным программным обеспечением. Под совместимостью с программным обеспечением понимают способность операционной системы исполнять программные продукты, созданные в другой oперационной системе.

8. Наличие коммуникационных программных средств. Важнейшим направлением развития Windows является включение в ее структуру используемых и специальных программных средств для поддержи различных коммуникаций и компьютерных сетей.

Сетевые средства операционной системы Windows позволяют:

обеспечить передачу данных между двумя соединенными кабелями;

организовать электронную почту в локальной и глобальной сети;

выполнить факсимильную передачу;

обменяться файлами с удаленным компьютером и подключиться к глобальной сети.

9. Наличие средств мультимедиа. Система Windows обеспечивает интерактивную работу с видео и аудио программами при помощи специальных аппаратных и программных средств. Атрибутом мультимедиа-компьютера являются звуковая плата, которая обеспечивает преобразование звука в компьютерную форму и обратно, и видеоплата, которая преобразует видеоинформацию в компьютерную форму и обратно. К звуковой плате подключаются различные акустические системы.

10. Интеграция с глобальной сетью Интернет. Операционная система Windows содержит прикладную программу (броузер), позволяющую получать из Internet различные документы, просматривать и редактировать их содержимое

11. Надежность и качества управления.

12. Поддержка длинных имен файлов. В Windows имена файлов могут иметь длину до 255 символов.

Базовая архитектура системы

Системная виртуальная машина представляет собой операционную среду, поддерживающую работу всех приложений Windows и подсистема, обеспечивающих интерфейс прикладного программирования.

Приложения Win32 представляют 32-разрядные приложения Windows, использующие 32-разрядную модель процессоров 80386 и выше и подмножество интерфейса прикладного программирования. Каждое приложение Win32 имеет свое адресное пространство, недоступное другим приложениям.

Оболочка ОС есть 32-разрядное приложение Windows, обеспечивающее взаимодействие пользователя с системой.

Приложения Win16 представляет собой старые 16-разрядные приложения Windows. Эти приложения делят между собой единое адресное пространство и не могут употребляться в соответствии с принципом многозадачности.

Виртуальные машины MS DOS обеспечивают выполнение программ MS DOS под управлением Windows. Пользователь может запустить несколько виртуальных машин MS DOS.

Базовая система включает в свой состав ряд важнейших подсистем:

Подсистема управления файлами способна поддерживать различные файловые системы, доступ к которым может осуществлять одновременно. Работает в 32-разрядном режиме, при этом допускает использование драйверов устройства MS DOS, которые могут потребоваться для поддержки конкретных аппаратных устройств.

Сетевая подсистема представляет собой средство поддержки сети. Система осуществляет доступ к удаленным файлам при помощи файловой подсистемы Windows.

Сервис операционной системы включает в свой состав подсистему поддержки самонастраивающейся аппаратуры Plug and Play, а также набор различных прикладных функций, например выдачи текущих даты и времени.

Подсистема управления виртуальной машины реализует все действия по управлению задачами, управлению памятью, загрузкой и завершением программ, а также обслуживанием виртуальных драйверов устройств.

Драйверы устройств могут быть самыми разнообразными, в том числе драйверами реального режима или виртуальными драйверами внешних устройств. Драйверы внешних устройств позволяют нескольким приложениям одновременно использовать одно устройство, например экран монитора.

Служебные программы предназначены для обслуживания персонального компьютера и самой операционной системы. Они позволяют находить и устранять дефекты файловой системы, оптимизировать настройки программного и аппаратного обеспечения, а также автоматизировать некоторые рутинные операции, связанные с обслуживанием компьютера. Сосредоточены они в Главном меню (Пуск/Программы/Стандартные/Служебные). Перечислим служебные программы ОС.

Буфер обмена предназначен для просмотра текущего содержания буфера обмена Windows. С его помощью можно выполнить сохранение содержимого буфера обмена в виде файла специального формата (.CLP) или его загрузку.

Индикатор системных ресурсов. После запуска этого приложения на панели индикации устанавливается небольшой значок, посредством которого можно получить сведения о состоянии системных ресурсов (модулей памяти, предназначенные для обслуживания многозадачного режима работы).

Сведения о системе. Эта программа предназначена для повышения плотности записи данных на жесткий диск. В ее основе лежит принцип устранения избыточности информации.

Агент сжатия предназначена для дополнительного уплотнения файла сжатого тома.

Таблица символов. Программа выводит окно со специальными символьными наборами.

Кроме, прикладных и служебных программ ОС Windows содержит стандартные средства мультимедиа (Пуск/Программы/Стандартные/ Стандартным средствам мультимедиа относятся:

Сравнительная характеристика операционных систем семейства Windows

В основе объектно-ориентированно подхода лежит понятие объекта, а суть его выражается формулой «объект=данные+процедуры».

Объектно-ориентированный подход реализуется через модель рабочего стола. Windows98 обходится без привычного в Windows3+ диспетчера программ. Пользователь работает с задачами и приложениями так же, как с документами на своем письменном столе.

Итак, одно из главных отличий Windows98 от Windows3+ (и от подавляющего большинства других операционных систем) состоит в том, что основной упор в ней делается на документ, а программа, задача, приложение или программный код вообще рассматриваются только как инструмент для работы с документом.

Другая принципиальная особенность Windows98 состоит в том, что она, в отличие от Windows3+, является «настоящей» операционной системой (а не операционной оболочкой, выполняемой под управлением MS-DOS). Под словом «настоящая» подразумевается то, что при включении машины сразу выполняется загрузка Windows98.

Средства удаленного доступа Windows98, в отличие от большинства операционных систем для персональных компьютеров, с самого начала создавалась для работы в сети, благодаря чему возможность совместного использования файлов и устройств полностью интегрирована в интерфейс пользователя Windows 98.

В Windows98 можно получить доступ к сети без установки сетевого адаптера. Его заменят модем. В этом случае скорость работы ограничена скоростью вашего модема. Система предоставляет развитые программные средства для доступа к сетям Internet, Microsoft Network, America Online и другим аналогичным службам.

При установке компакт-диска в устройство считывания система пытается распознать его формат и запустить соответствующее приложение для его воспроизведения.

Операционные системы WindowsNT/2000 разработаны на платформе NT-технологий и кроме выше перечисленных преимуществ перед младшими версиями ОС Windows содержат еще ряд достоинств.

На данный момент мировая компьютерная индустрия развивается очень стремительно. Производительность систем возрастает, а следовательно возрастают возможности обработки больших объёмов данных.

Операционные системы класса MS-DOS и младшие версии ОС Windows уже не справляются с таким потоком данных и не могут целиком использовать ресурсы современных компьютеров. Поэтому в последнее время происходит переход на более мощные и наиболее совершенные операционные системы класса, примером которых и является Windows NT, выпущенная корпорацией Microsoft.

На данный момент мировая компьютерная индустрия развивается очень стремительно. Производительность систем возрастает, а следовательно возрастают возможности обработки больших объёмов данных.

Система Windows NT не является дальнейшим развитием ранее существовавших продуктов. Её архитектура создавалась с нуля с учётом предъявляемых к современной операционной системе требований. Особенности новой системы, разработанной на основе этих требований, перечислены ниже.

— Масштабируемость (scalability) означает, что Windows NT не привязана к однопроцессорной архитектуре компьютеров, а способна полностью использовать возможности, предоставляемые симметричными мультипроцессорными системами. В настоящее время Windows NT может функционировать на компьютерах с числом процессоров от 1 до 32 и более.

Кроме того, в случае усложнения стоящих перед пользователями задач и расширения предъявляемых к компьютерной среде требований, Windows NT позволяет легко добавлять более мощные и производительные серверы и рабочии станции к корпоративной сети. Дополнительные преимущества даёт использование единой среды разработки и для серверов, и для рабочих станций.

Windows NT имеет однородную систему безопасности (security) удовлетворяющую спецификациям правительства США и соответствующую стандарту безопастности В2. В корпоративной среде критическим приложениям обеспечивается полностью изолированное окружение.

Задачами, поставленными при создании Windows NT не являются в дальнейшим развитие ранее существовавших продуктов. Её архитектура создавалась с нуля с учётом предъявляемых к современной операционной системе требований. Особенности новой системы, разработанной на основе этих требований, перечислены ниже.

Масштабируемость (scalability) означает, что Windows NT не привязана к однопроцессорной архитектуре компьютеров, а способна полностью использовать возможности, предоставляемые симметричными мультипроцессорными системами. В настоящее время Windows NT может функционировать на компьютерах с числом процессоров от 1 до 32. Кроме того, в случае усложнения стоящих перед пользователями задач и расширения, предъявляемых к компьютерной среде требований, Windows NT позволяет легко добавлять более мощные и производительные серверы и рабочие станции к корпоративной сети. Дополнительные преимущества даёт использование единой среды разработки и для серверов, и для рабочих станций.

Распределённая обработка( distributed processing ) означает,что Windows NT имеет встроенные в систему сетевые возможности.

Надёжность и отказоустойчивость (reliability and robustness) обеспечиваются архитектурными особенностями, которые защищают прикладные программы от повреждения друг другом и операционной системой. Windows NT использует отказоустойчивую структурированную обработку особых ситуаций на всех архитектурных уровнях, которая включает восстанавливаемую файловую систему NTFS и обеспечивает защиту с помощью встроенной системы безопасности и усовершенствованных методов управления памятью.

Возможности локализации ( allocation) представляют средства для работы во многих странах мира на национальных языках, что достигается применением стандарта ISO Unicod (разработан международной организацией по стандартизации ).

Благодаря модульному построению системы обеспечивается расширяемость (insibility) Windows NT, что как будет показано в следующем разделе, позволяет гибко осуществлять добавление новых модулей на различные уровни операционной системы.

Операционная система Windows XP изобилует новыми возможностями, усовершенствованными программами и инструментальными средствами, а также средствами связи.

Windows Vista вышла на рынок больше, чем через пять лет после появления Windows XP, поэтому XP можно назвать самой долгоживущей операционной системой Microsoft. Windows Vista нацелена на то, чтобы сделать Windows более безопасной, поскольку предыдущая версия была подвержена атакам вирусов и другого вредоносного программного обеспечения. Microsoft добавила к Vista несколько уровней защиты, включая улучшенный встроенный центр безопасности и брандмауэр, а также утилиту для запрета выполнения нежелательных программ.

Новая операционная система «весит» немало: она содержит более 37 800 файлов и занимает до 10 Гбайт места.

Оптимальные аппаратные требования ОС Windows Vista 2 Гбайт памяти или больше, современная видеокарта и двуядерный процессор.

Интерфейс с большим количеством подсказок и в целом более дружелюбный к неопытному пользователю этому способствует.

Главными преимуществами Windows Vista являются улучшенная доступность и лёгкость использования.

Операционная система Windows Vista выпущена в пяти версиях:

1. Windows Vista Home Basic;

2. Windows Vista Home Premium;

3. Windows Vista Business;

4. Windows Vista Ultimate;

5. Windows Vista Enterprise ( может быть приобретена только по Microsoft Software Assurance Enterprise License).

То есть две версии для дома, стартовая версия, бизнес-версия и корпоративная версия. Все они различаются по функциям, но все несут приятные, хотя и несколько запоздавшие, улучшения.

Источник